Микробы, живущие в корнях кукурузы, ведут себя совсем не так, как привыкли считать биологи. Долгое время исследователи опирались на лабораторные эксперименты, полагая, что результаты in vitro достаточно точно отражают реальную картину. Однако новое исследование показало: стоит бактериям оказаться на растении, как их поведение меняется кардинально.
Для эксперимента специалисты отобрали семь видов бактерий, которые стабильно обитают в корневой зоне кукурузы, имеют расшифрованные геномы и хорошо изучены — это позволило надежно сравнивать их состояние в разных условиях. Микроорганизмы выращивали двумя способами: в привычной лабораторной среде и непосредственно на растении. Анализ выявил поразительные различия: перемены затронули не отдельные участки генетического кода, а целые массивы биологических процессов.
Если сравнивать микробы, растущие на растении, с микробами, растущими вне растения, то самое поразительное — это то, что эти микробы полностью изменили свою программу поведения
Оказалось, что разные виды бактерий выбирают совершенно непохожие стратегии. Одни, попав к корню, становятся заметно подвижнее и активируют функции, помогающие перемещаться. Другие, напротив, прочно прикрепляются к поверхности и переходят в стационарный режим. Кроме того, микроорганизмы по‑разному используют ресурсы: одни запускают системы секреции, другие берутся за растворение фосфатов или переключаются на потребление особых сахаров.
По словам Анны Гаррелл, постдокторанта университета Северной Каролины и первого автора статьи, опубликованной в mSystems, это важное напоминание: лабораторные данные не всегда совпадают с тем, что происходит в природе. Понимание реальных механизмов взаимодействия бактерий и растений открывает новые возможности — в перспективе такие знания помогут создавать эффективные решения для устойчивого сельского хозяйства, основанные на естественных процессах.
Ранее Наука Mail рассказывала, как микробы из Арктики влияют на климат.