Znanstvenici su otkrili da biljke šalju sićušne, naizgled bezopasne ‘mjehuriće’ lipida ispunjene s RNK preko neprijateljskih linija, u stanice agresivne plijesni. Kad uđu unutra, različite vrste RNK izlaze kako bi potisnule zarazne stanice koje su ih usisale.
Znanstvenici sa kalifornijskog sveučilišta Riverside, točnije s odjela za mikrobiologiju i biljnu patologiju, otkrili su nevidljivo molekularno oružje koje biljke koriste za napad na stanice invazivne sive plijesni.
Siva plijesan napada više od 1400 biljnih vrsta
Ako ste ikada vidjeli komad voća sa sivom baršunastom prevlakom na površini, vidjeli ste sivu plijesan. To je agresivna gljiva koja inficira više od 1400 različitih biljnih vrsta: gotovo svo voće, povrće i velik broj cvjetnih vrsta.
Siva plijesan je ujedno i druga najštetnija gljiva za prehrambene usjeve u svijetu, uzrokujući gubitke koji se broje u milijardama dolara na godišnjoj razini.
Biljke u tim situacijama, kad krene zaraza uzročnikom sive plijesni, nisu samo pasivni promatrači odnosno nije da samo čekaju i ne rade ništa. One pokušavaju pokrenuti svoje mehanizme obrane tj. zaštititi se od plijesni, a sada je i dosta jasnije na koji način to rade.
Prethodno je znanstveni tim s navedenog sveučilišta otkrio da biljke koriste mjehuriće, tehnički nazvane izvanstaničnim vezikulama, za slanje malih molekula RNK koje mogu supresijom „utišati“ gene koji plijesan čine virulentnom. Tim je sada saznao da ovi mjehurići također mogu sadržavati glasničku RNA, ili mRNA, molekule koje napadaju važne stanične procese, uključujući funkcije organela u stanicama plijesni. Ove mRNA molekule mogu kodirati neke proteine koji onda završe u mitohondrijima stanica plijesni. Mitohondriji su stanične organele koje predstavljaju elektrane svake stanice jer imaju svrhu stvaranja energije. Jednom kada uđu unutra, one kvare strukturu i funkciju gljivičnih mitohondrija, što inhibira rast i virulentnost gljivica.
Ono što nije sasvim jasno je zašto gljivice uopće prihvaćaju mjehuriće lipida. Teorija je da su možda samo gladne. Gljivice vjerojatno zauzimaju vezikule jer samo žele hranjive tvari. Ne znaju da su te molekule RNA skrivene u vezikulama. Strategija je učinkovita za biljke, jer jedna molekula mRNA može imati velik učinak na gljivicu.
Doprinos za stvaranje inovativnih eko-fungicida
Prednost isporuke mRNA, umjesto drugih oblika molekularnog oružja, je u tome što se samo jedna RNA može prevesti u mnogo kopija proteina, a to pojačava učinak mRNA oružja.
Plijesan je ta koja također koristi te iste lipidne mjehuriće za isporuku malih, štetnih RNA u biljke koje zaraze kako bi potisnuli imunitet domaćina, sposobnost razvijenu kao dio koevolucijske utrke u naoružanju. Budući da se RNA molekule lako razgrađuju, mjehurići pružaju izvrsnu zaštitu za prijevoz ranjivog tereta, kako za biljke tako i za gljive. Tijekom infekcija uvijek postoji mnogo komunikacije i razmjene molekula gdje se biljke i gljive međusobno pokušavaju boriti jedna protiv druge.
Prije su ljudi promatrali samo razmjenu proteina. Sada nam je moderna tehnologija omogućila da otkrijemo još jednu važnu skupinu igrača u ovoj borbi.
Znanstvenici se nadaju da će ovo otkriće iskoristiti za stvaranje inovativnih, ekološki prihvatljivih sredstava za zaštitu biljaka, u ovom slučaju fungicida.
Fungicidi na bazi RNA ne bi ostavili toksične ostatke u okolišu i ne bi utjecali na zdravlje ljudi ili životinja. RNA je prisutna u većini hrane i ujedno se lako probavlja. Postoji beskrajna bitka za kontrolu štetočina i patogena. Ako možemo isporučiti mRNA koja ometa funkcije stanica plijesni, možda ćemo moći pomoći i biljkama da se same učinkovitije bore.
