Zinātnieki atrod vīrusu, kas ir attīstījies, lai aizsargātu tā saimnieku — atkarībā no laikapstākļiem

(Michal Maňas/Wikimedia Commons/CC-BY 2.5)

Aizraujošā atklājumā, plaši izplatītā vīruss Tas, kas parasti kaitē kāpostu dzimtas augiem, piemēram, brokoļiem un ziedkāpostiem, patiešām sniedz labumu saviem saimniekiem krīzes laikā.

Sausuma periodos pētnieki ir atklājuši, ka rāceņu mozaīkas vīruss var pāriet no traucētāja uz palīdzību, mainot tā saimnieka diennakts pulksteni, tādējādi augs zaudē mazāk ūdens.

Pētījumā, kad savvaļas nezāļu suga, kas pazīstama kā tallkreses ( Arabidopsis thaliana ), bija inficēts ar konkrētu vīrusa variantu, pētnieki atklāja, ka augam ir par 25 procentiem lielāka iespēja izdzīvot pēc ūdens stresa.

Un šķiet, ka tas viss ir atkarīgs no laikapstākļiem.

'Normālos apstākļos vīruss parāda savu klasisko redzējumu kā patogēns, nogalinot dzirdinātos augus.' skaidro virusologs Santjago Elena Fito, Integratīvo sistēmu bioloģijas institūta (I2SysBio) priekšsēdētājs.

'Tomēr inficētie augi, kas bija pakļauti stresa apstākļiem sausuma dēļ, palika dzīvi.'

Thale kreses. ( Marie-Lan Nguyen/Wikimedia Commons/CC-BY )

Lai noskaidrotu, kas patiesībā bija atbildīgs par šīm izmaiņām, pētnieki inficēja veselus augus ar vīrusa variantiem, kas bija vai nu attīstījušies sausumam līdzīgos apstākļos vai izauguši parastā nokrišņu daudzumā.

Pēc tam inficētie augi tika laistīti normāli vai pakļauti ūdens trūkumam.

Tie vīrusa varianti, kas attīstījās normālos apstākļos, turpināja izraisīt slimības šajos augos. Savukārt tie varianti, kas attīstījās sausumam līdzīgos apstākļos, izrādīja lielāku žēlsirdību, pat ja to saimnieki turpināja būt labi laistīti.

Rezultāti liecina, ka attīstījies sausumsvīrusikaut kādā veidā izraisa izmaiņas sava saimnieka gēnu transkripcijā, lai palīdzētu viņiem labāk izdzīvot. Faktiski autori atklāja, ka augiem, kas bija inficēti ar šiem variantiem, bija ģenētiskas izmaiņas, kas saistītas ar to diennakts pulksteni, kas var ietekmēt augu ūdens izmantošanu.

Strauji sasilstošajā pasaulē, kur biežāks un intensīvāks sausums apdraud daudzu kultūraugu nākotni, šādas zināšanas varētu būt glābiņš.

Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši dažus vīrusi var izraisīt slimības kultivētos augos, bet šķiet, ka tie neietekmē savvaļas augus tādā pašā veidā. Zinātnieki uzskata, ka tas ir tāpēc, ka saimnieka un vīrusa attiecības ir diapazonā no patoģenēzes (vai slimības) līdz savstarpējai attieksmei (kur visi gūst labumu). Un daži vides apstākļi var palīdzēt noteikt, kur vīruss nokrīt šajā līnijā.

2008. gadā pētnieki pamanīja vairāki mozaīkas vīrusi, kas, šķiet, uzlaboja augu toleranci pret vides stresu, uzlabojot to antioksidantus un ūdens aizsardzību.

2013. gadā vēl viens pētījums parādīja, ka sausums un karstums kopā var mainīt rāceņu mozaīkas vīrusa signalizācijas ceļus, lai gan tika uzskatīts, ka tas samazina auga siltuma reakciju, nevis uzlabos to.

Autori apgalvo, ka viņu pētījums ir pirmais, kas parāda, ka vides apstākļi var tieši ietekmēt vīrusa attiecības ar tā saimnieku, attīstoties no patoģenēzes līdz savstarpējai attieksmei vienā dzīves ciklā.

'Iepriekš tika novērots, ka vīruss savam saimniekam var nodrošināt toleranci pret sausumu,' raksta autori rakstīt , 'bet, cik mums zināms, šī ir pirmā reize, kad tika pētīts, kā abiotiskais stress ietekmē saimnieka un vīrusa mijiedarbības attīstību.'

Saskaroties ar nebioloģiskiem draudiem, pētījums liecina, ka daži augi var pielāgot savu metabolismu un gēnu ekspresiju, izraisot izmaiņas, kas savukārt var ietekmēt vīrusu infekcijas iznākumu.

Vīrusi, kas attīstās augos šajos sausumam līdzīgos apstākļos, būtībā ir iemācījušies nespert saimnieku, kamēr tie ir nomākuši.

'Mūsu dati liecina, ka vīrusu adaptācija sausuma apstākļos izraisa atšķirīgas transkripta izmaiņas to vietējos saimniekos,' raksta autori. rakstīt .

'Gēnu ekspresijas salīdzinājums augos, kas inficēti ar standarta un sausuma izraisītiem vīrusiem, parādīja, ka lielākā daļa diferenciālās ekspresijas notiek sausuma vidē,' viņi piebilst.

Citiem vārdiem sakot, šāda veida vīrusu infekcija var mainīt tallkreses augu toleranci pret sausumu, veicinot saimniekorganismu izdzīvošanu un nodrošinot paša vīrusa izdzīvošanu. Galu galā tas ļauj infekcijai vairoties un izplatīties pat stresa apstākļos.

Mehānisms, ko vīrusi izmanto, lai izraisītu sausuma toleranci augos, iespējams, nav universāls, apgalvo autori, un, iespējams, atšķiras pat sugu ietvaros. Bet, ja mēs varam izdomāt, kā šīs izplatītās infekcijas no patogēniem pārvērst par partneriem, tas varētu mums palīdzēt sagatavot ražu gaidāmajiem sausuma periodiem.

Pētījums tika publicēts PNAS .

Populārākas Kategorijas: Viedoklis , Telpa , Daba , Cilvēkiem , Neklasificēts , Skaidrotājs , Veselība , Vidi , Fizika , Sabiedrību ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.