Πώς τα φυτά παραμένουν υγιή δαπανώντας ενέργεια για την ανάπτυξή τους και παράλληλα για την προστασία τους από τους επιβλαβείς οργανισμούς; Η ισορροπία πίσω από το μηχανισμό αυτό παρέμενε σε μεγάλο βαθμό μυστηριώδης, μέχρι που επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Πρίνστον βρήκαν απάντηση στο ερώτημα: Αβλαβή, ακόμα και ωφέλιμα βακτήρια, τα οποία βρίσκονται στις ρίζες του βοηθούν στην ανάπτυξη και άμυνα του φυτού.
Σε έκθεση που δημοσιεύθηκε στο Cell Reports οι ερευνητές μελέτησαν τον τρόπο με τον οποίο ορισμένοι τύποι βακτηρίων του εδάφους μπορούν να επηρεάσουν τη λεπτή αυτή ισορροπία. Όπως αναφέρουν, τα βακτήρια παράγουν ένα ένζυμο που μπορεί να μειώσει την ανοσολογική δραστηριότητα ενός φυτού και να επιτρέψει στις ρίζες του να αναπτυχθούν περισσότερο.
Σε μία προσπάθεια να μελετήσουν τη λειτουργία και τα οφέλη των βακτηρίων, η ερευνητική ομάδα εστίασε σε φυτά (Arabidopsis) που έχουν αυξημένη ανοσολογική απόκριση σε μία πρωτεΐνη που επιτρέπει στα βακτήρια να δρουν.
Τα υψηλά επίπεδα ανοσιακού υποδοχέα οδήγησαν τις ρίζες του φυτού να κοντύνουν, καθώς η ενέργειά του διοχετεύθηκε στην άμυνα κι όχι στην ανάπτυξή του.
Η ομάδα μελέτησε 165 είδη βακτηρίων, τα οποία απομονώθηκαν από το φυτό που καλλιεργήθηκε στο έδαφος και διαπίστωσε ότι 68 από αυτά τα στελέχη, ή περίπου το 41%, κατέστειλαν την απόκριση της καθυστερημένης ανάπτυξης μειώνοντας την ανοσία των φυτών και επιτρέποντας στις ρίζες τους να μεγαλώσουν περισσότερο.
Παράλληλα, ένα ξεχωριστό είδος (Dyella japonica) επέδειξε εξαιρετική ικανότητα να επιτρέπει στις ρίζες να μεγαλώνουν περισσότερο ρυθμίζοντας τη δραστηριότητα του ανοσοποιητικού.
«Προσπαθούμε να βρούμε ένα πραγματικά μεγάλο βιολογικό ερώτημα όπου δεν υπάρχουν καλές απαντήσεις, σχετικά με το πώς τα μικροβιώματα συνδέονται με το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή», δήλωσε ο Τζόναθαν Κόνγουεϊ, επικεφαλής συντάκτης της μελέτης και επίκουρος καθηγητής χημικής και βιολογικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Πρίνστον.
Πέρα από την ανάλυση του συγκεκριμένου ενζύμου, η ομάδα διαπίστωσε ότι παρόμοια γονίδια βρίσκονται σε πολλά κοινά βακτήρια του εδάφους και οι αναλύσεις τους έδειξαν ότι δεκάδες βακτηριακά απομονωμένα στελέχη θα μπορούσαν να καταστείλουν την ανοσία τους.
Επόμενο βήμα για τους ειδικούς είναι να κατανοήσουν ακόμα καλύτερα το μηχανισμό και να ανακαλύψουν αν υπάρχει τρόπος τα ένζυμα να καταστείλουν τα παθογόνα και παράλληλα το ανοσοποιητικό σύστημα των φυτών. Δυνητικά θα μπορούσαν να επιτρέψουν σε ορισμένα βακτήρια να παρακάμψουν την άμυνα των φυτών, καθιστώντας τα φυτά πιο ευάλωτα στις ασθένειες.
«Δεν θέλουμε να θέσουμε σε κίνδυνο το ανοσοποιητικό σύστημα, αλλά θέλουμε επίσης τα φυτά να διατηρήσουν αυτή την ανοσολογική απόκριση όταν έχει σημασία», αναφέρουν οι ερευνητές.
Ο απώτερος στόχος είναι να βοηθηθούν τα φυτά «να παραμείνουν ήρεμα και να συνεχίσουν να αναπτύσσονται».
Επομένως, απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για την καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτά τα ένζυμα μπορούν να αξιοποιηθούν σε γεωργικά περιβάλλοντα χωρίς να αυξηθεί η ευαισθησία των φυτών στα παθογόνα.
Διαβάστε ακόμη
Εκλογή ΠτΔ: Υπέρ Τασούλα γέρνει η πλάστιγγα – Τι σκέφτεται ο Μητσοτάκης
Η λιανική μπαίνει μπροστά για τις τράπεζες
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα