Съединението е важен регулатор в живота на растенията за техния растеж и развитие не само при стрес, но и при нормални условия
Продоволствената безопасност през ХХI век е пряко свързана с устойчивостта на земеделските култури към болести. Откриването на ген, който помага на растенията да контролират съпротива им към патогените, може да окаже съществено съдействие за внедряването на устойчиви към инфекции селскостопански култури.
Успешни резултати от изследвания могат да предоставят възможност за по-фина „настройка“ на активността на гена и по този начин да повишат устойчивостта на растенията към болести. Именно болестите по селскостопанските култури са основната причина за загубите на реколта в цял свят. На тях се пада дял от 10% изгубена продукция от най-важните култури в съвременното растениевъдство.
Азотният оксид изпраща сигнали
Получените резултати през последните години дават основание да се твърди, че азотният оксид (NO) е вътреклетъчна сигнална молекула, с помощта на която се регулират физиологичните процеси на всички етапи от жизнения цикъл на растенията. Между тях някои много важни аспекти от биологията на NО все още не са разгадани. Съществуват различни гледни точки по въпроса за образуване и утилизация на NO в растенията. Не са напълно проучени механизмите на възприемане и предаване на сигналите от NO. Няма сведения и за това как се осигурява специфичността, необходима за координирано включване на ответните реакции на сигналите от NO. Биолозите в научните лаборатории по света търсят отговорите на всички тези въпроси.
Борба с инфекциите
Учени от Университета в Единбург са изследвали растения, подложени на атака от бактерии или вируси, и изяснили, че като ответна реакция в растенията се отделят известни количества газ, известен като азотен оксид. Този газ се натрупва в растителните клетки и отключва защитната реакция на имунната система на растенията.
Изследователите използвали обикновени растения от салата крес – Arabidopsis thaliana, за наблюдение и изучаване на гените, чиято дейност се активира с повишаване нивото на азотния оксид. Те открили, че по-рано неизвестният ген SRG1започва да се проявява с появата на бактериална инфекция и бързо активира азотния оксид.
Ключов регулатор
По-нататъшните анализи на процесите, протичащи вътре в растенията, показали, че SRG1пуска в действие защитните механизми на растенията, като едновременно ограничава активността на гените, потискащи реакцията на имунната им система. Променяйки степента на активност на гена SRG1, изследователите успели да потвърдят своето заключение, че растенията с по-високо ниво на защитни протеини, продуцирани от гените, се оказват по-устойчиви към инфекции.
Те открили, че азотният оксид регулира активността на имунните реакции, като гарантира, че реакцията на системата, която защитава растенията, няма да се окаже прекомерно разрушителна.
Било установено също, че свръхактивната имунна реакция на растенията е в състояние да повреди самото растение и да забави неговия растеж точно така, както автоимунните заболявания при хората подтикват имунната система да атакува собствения организъм на човека.
Общ механизъм
Днес са натрупани много различни факти, отнасящи се към синтеза, молекулярния механизъм на действие и ролята на азотния оксид при растенията. Въпреки това засега е невъзможно те да се съберат и обобщят в една цялостна картина. Отделните важни аспекти от биологията на NO все още не са достатъчно изяснени. Затова съществуват и различни гледни точки по въпроса за образуване и утилизация на NO при растенията. Не е проучен докрай и механизмът на възприемане и предаване на сигнала от NO, а също така няма сведения как се осигурява специфичността, необходима за координирано включване на ответен отговор към NO. Възможно е част от отговорите да се намерят, основавайки се на знания, получени при изучаване особеностите на функциониране на NO при животните. Такъв сравнителен анализ би позволил да се появят аналогии и да се подчертаят различията в съвременното разбиране за работата на NO при растенията. Въпреки че дори и сега, съчетавайки отделните късчета от NO-пъзела, може със сигурност да се твърди: NO е важен регулатор в живота на растенията за техния растеж и развитие не само при стрес, но и при нормални условия. Изследователите предполагат, че резултатите от по-нататъшните опити могат да дадат представа за фундаменталните процеси, които са в основата на имунната регулация.
