Група біотехнологів з Університету Східної Англії розробила новий спосіб підвищення стійкості рослин до хвороб. Вчені “дали” рослинам антитіла тварин. У своїй роботі група описує використання антитіл лами та альпаки для боротьби з певним типом грибка, який атакує рослини.
Антитіла лами і альпаки захистили листя. Зліва – після введення антитіл, праворуч – без антитіл. Science (2023). DOI: 10.1126/science.abn4116.
Тварини набагато краще борються з хворобами, викликаними мікробами, ніж рослини. Вогнища зараження рослин просто відмирають і опадають на землю. Якщо відмирає занадто багато, – рослина гине. Тварини мають складну імунну систему, яка здатна створювати нові антитіла при виявленні нових загроз. Часто це займає лише кілька тижнів. У новій роботі дослідники з Університету Східної Англії задалися питанням: чи можна запозичити частину імунної системи тварин, щоб допомогти рослинам боротися з інфекціями.
Щоб з’ясувати це, дослідницька група спиралася на іншу роботу, проведену групою з Інституту біомедичних досліджень Уайтхеда. У тій роботі вчені запропонували використовувати однодоменні антитіла, отримані від альпаки, щоб порушувати клітинні процеси у ссавців. Ця ідея була реалізована для захисту рослин від грибка.
У новому дослідженні команда створила так звані пікотіла — антитіла лам і альпак, які були «склеєні» з білком Pik-1. У природі цей білок зазвичай зустрічається в рослинах, подібних рослинам тютюну. Цей білок допомагає виявити інший білок, який дозволяє грибку заражати клітини рослин.
Команда вводила пікотіла в різні види рослин, а потім піддавала їх впливу грибка. Вчені протестували 11 варіантів своїх пікотіл і виявили, що чотири з них не тільки нешкідливі для рослинних клітин, але і вбивають клітини грибків. Це саме та стратегія, яка допомагає рослинам себе захистити.
Дослідники також виявили, що різні версії пікотіл можна поєднувати, щоб дати рослинам кілька способів боротьби з хворобою.