I kampen mellem planter og patogener er molekyler kaldet små RNA'er eftertragtede våben, der bruges af både angribere og forsvarere.
I en papirudgivelse online torsdag (17. maj) i tidsskriftet Science rapporterer forskere ved University of California, Riverside, hvordan planter pakker og leverer de små RNA'er eller sRNA'er, de bruger til at kæmpe tilbage mod plantepatogener. Undersøgelsen fokuserede på Botrytis cinerea, en svamp, der forårsager en gråskimmelsygdom i næsten alle frugter, grøntsager og mange blomster.
Hailing Jin, professor i mikrobiologi og plantepatologi ved UCR's College of Natural and Agricultural Sciences, har studeret sRNA'ers rolle i planteimmunitet og -sygdomme. Hendes mål er at udvikle effektive og miljøvenlige strategier til at kontrollere plantesygdomme og sikre fødevareproduktionen.
Under et fænomen kaldet cross-kingdom RNA interferens, udveksler nogle patogener og planter sRNA'er under deres interaktioner med hinanden. Små RNA'er er molekyler, der regulerer biologiske processer ved at interferere med genekspression. Mens patogener leverer sRNA'er til planteceller for at undertrykke værtsimmunitet, overfører planter deres sRNA'er til patogener for at hæmme deres evne til at forårsage infektion. Indtil nu har det været ukendt, hvordan små RNA'er bevæger sig over cellegrænserne mellem værter og patogener.
Jins team fandt ud af, at under infektion med Botrytis cinerea pakker planteceller sRNA'er inde i boblelignende poser, kaldet exosomer, som sendes ud af plantecellerne og akkumuleres nær infektionsstedet. Disse 'kampbobler' optages effektivt af svampecellerne. De overførte værts-sRNA'er hæmmer ekspressionen af svampegener, der er nødvendige for at forårsage sygdommen. Forskningen blev udført ved hjælp af Arabidopsis thaliana, en lille blomstrende plante, der i vid udstrækning bruges som modelart, fordi den er nem at dyrke og studere.
"Opdagelsen af exosomers rolle i RNA-interferens på tværs af rige vil hjælpe os med at udvikle effektive leveringsmetoder til at målrette plantepatogener med kunstige sRNA'er med det formål at kontrollere plantesygdomme i afgrøder," sagde Jin, som er indehaver af Cy Mouradick er begavet som formand ved UCR og er medlem af universitetets Institut for Integrativ Genom Biologi.
Jin sagde, at hendes gruppe også karakteriserer patogenmålene for de beskyttende sRNA'er, der overføres fra planten for at hjælpe med at identificere nye gener involveret i patogenvirulens.
