Новое исследование показало, как некоторые растения производят мощное вещество, известное как дебнейол. Это фактически природный антибиотик, который вырабатывается в условиях стресса. О его существовании было известно давно, но ученым не удавалось его синтезировать.
Дебнейол — это органическое соединение из класса сесквитерпеноидов (сесквитерпеновых фитоалексинов). Он вырабатывается в тканях растения в ответ на вторжение патогенов. Вещество подавляет развитие болезнетворных микроорганизмов, грибов, бактерий и даже вирусов.
Ученым из Пекинского университета и Университета Цинхуа удалось идентифицировать три специфических фермента, составляющих ядро производственной линии дебнейола: EAS, EAE и EH1.
Прорывом стало открытие белка под названием MCD1, регулируемого молекулярным переключателем, известным как miR1919. Этот белок действует как «организатор метаболизма». MCD1 объединяет ферменты в единую высокоэффективную производственную единицу, называемую «метаболоном», не позволяя им плавать внутри растительной клетки.
Группируя ферменты в плотный комплекс, растение может передавать химические строительные блоки непосредственно с одной стадии на другую. Это позволяет не тратить сырье на другие, менее эффективные средства защиты и обеспечивает быстрое массовое производство химического щита в случае нападения.
Исследование подтвердило, что растения, оснащенные такой системой защиты, демонстрируют необычайно широкий спектр устойчивости, одновременно противостоя вирусам, грибам и бактериям.
Работа открывает новые возможности для селекционеров, стремящихся вывести «суперкультуры», которые будут требовать гораздо меньше химических пестицидов. Возможность производства дебнейола в промышленных масштабах потенциально может привести к созданию новых типов биопестицидов.
Ранее Наука Mail рассказала о том, что бактерии из кукурузы сделали удобрения эффективнее.
