Cum transformă un patogen florile în frunze
Cercetătorii au descoperit modul în care o proteină produsă de bacterii perturbă mecanismul care controlează dezvoltarea florilor la plante, transformând organele reproducătoare în structuri asemănătoare frunzelor. Descoperirile aruncă lumină asupra unei boli a plantelor care se preconizează că se va răspândi pe măsură ce schimbările climatice extind arealul insectelor vectori în latitudinile nordice.
Fitoplasmele sunt bacterii transmise plantelor prin intermediul insectelor. Simptomele patogenului pot varia de la declanșarea nanismului la plantă până la reprogramarea dezvoltării acesteia: în loc de flori, toate organele florale — sepale, petale, stamine și carpele — sunt convertite în frunze, afectând culturi diverse precum floarea-soarelui, susanul și vița-de-vie. Acest efect poate avea consecințe economice, întrucât alimentele ar putea să nu mai fie la fel de disponibile din culturile afectate. De exemplu, focarele de fitoplasmoză a cocotierului, boala letală a îngălbenirii, în Africa din anii 1930 au dus la pierderi devastatoare de culturi de până la 40% în Tanzania și 20% în Ghana.
Oamenii de știință au folosit o tehnică de sincrotron pentru a studia o proteină de fitoplasmă numită PHYLOY, care interferează cu dezvoltarea normală a plantei. Aceasta acționează prin țintirea unor proteine vegetale numite factori de transcripție MADS-box (MTF), care joacă un rol important în determinarea modului în care se dezvoltă o floare. Acești factori lucrează împreună în grupuri de câte patru, se leagă de ADN și activează genele care indică planta ce părți ale florii să producă.
Experimentele au arătat că PHYLOY poate interacționa cu o gamă mai largă de combinații de MTF decât se credea anterior. Cercetătorii au modificat apoi părți individuale ale acestor proteine și au constatat că pot fie să împiedice, fie să permită interacțiunile. Acest lucru a demonstrat că PHYLOY recunoaște caracteristici specifice comune diferitelor MTF, permițând patogenului să interfereze cu mașinăria de dezvoltare a plantei printr-un mecanism de mimare structurală.
Prin împiedicarea factorilor de transcripție MADS-box să funcționeze corect împreună, proteina fitoplasmei schimbă identitatea organelor florale, determinându-le să se dezvolte în structuri asemănătoare frunzelor. Cercetătorii lucrează în prezent la obținerea structurii cristaline de înaltă rezoluție a complexului MTF-PHYLOY și speră să folosească aceste date, împreună cu screeningul virtual de mare capacitate, pentru a proiecta inhibitori ai acestei interacțiuni.
