Suche
Mein Konto
Rastline se branijo same: Električni signali kot skrivno orožje proti boleznim!
Raziskovalci na Univerzi v Münstru preučujejo, kako rastline uporabljajo električne signale za imunsko obrambo pred patogeni.
Rastline se branijo same: Električni signali kot skrivno orožje proti boleznim!
10. marca 2025 so raziskovalci na Univerzi v Münstru pod vodstvom prof. dr. Gundule Noll in dr. Alexandre Furch z univerze v Jeni predstavili vznemirljive ugotovitve o imunskem odzivu rastlin. Ta predstavlja naravni zaščitni mehanizem, ki deluje analogno imunskemu odzivu pri živalih, vendar deluje preko drugačnih mehanizmov. Rastline uporabljajo električne signale za obrambo pred patogeni in nimajo krožečega imunskega sistema kot živali.
Sedanje raziskave se osredotočajo na to, kako se rastline spopadajo z različnimi patogeni. Ko je napadalec odkrit, celice pošljejo kemične in električne alarmne signale, ki se razširijo po floemu, ki je običajno odgovoren za transport hranil. Rastline aktivirajo svoje obrambne mehanizme, ne da bi razvile vročino, kar poudarja razlikovanje od imunskih odzivov živali.
Mehanizmi imunskega odziva rastlin
Mehanizme obrambe rastlin lahko razdelimo v dve glavni kategoriji: imunost na prepoznavanje vzorcev in imunost na prepoznavanje efektorjev. Prvi prepozna mikrobne molekule prek specializiranih receptorjev v celični membrani, medtem ko drugi cilja na efektorske molekule, ki jih lahko povzročitelji uporabijo za zatiranje imunskega odziva.
Osrednji vidik imunskega odziva rastlin je tvorba električnih impulzov, ki jih sprožijo ionski kanali v celični membrani. Ti aktivirajo verižne reakcije za proizvodnjo električnih valov, ki nato aktivirajo kemične signale, kot so kalcijevi ioni in reaktivne kisikove spojine. Mehanizem je bil dokazan pri rastlinskih vrstah, kot sta navadna kreša in bob, kar kaže na evolucijsko veljavnost tega odziva.
| Obrambni mehanizmi | Opis |
|---|---|
| Saponini | Zaščita pred glivami z vezavo na sterole v njihovih plazemskih membranah. |
| Preobčutljivostna reakcija | Pospešeno odmiranje celic okoli prizadetih mest, da se povzročitelju odvzame hranila. |
| Sinteza lignina in kaloze | Oblikovanje fizičnih ovir proti vsiljivcem. |
| Fitoaleksini | Izdelki, kot so izoflavoni, ki jih najdemo v stročnicah in krepijo imunski sistem. |
Poleg tega imajo beljakovine SEOR v floemu vlogo pri imunskem odzivu. Zanimivo je, da raziskave kažejo, da imajo rastline sistemsko povečano odpornost po okužbi, povezani s patogeni, tudi na neokuženih območjih. To povečano odpornost spodbuja sinteza salicilne kisline, ki proizvaja lipid, ki se prenaša po floemu.
Razumevanje teh procesov je ključnega pomena za trajnostno zaščito pridelka. Cilj je razviti sorte rastlin, ki se lahko branijo pred novimi patogeni. Raziskovalci poudarjajo, da so mehanizmi imunskega odziva rastlin raznoliki in zapleteni ter postavljajo temelje za prihodnje aplikacije v kmetijstvu.
Ugotovitve bi lahko pripeljale do razvoja novih tehnologij za manipulacijo imunskih odzivov rastlin za povečanje odpornosti pridelkov. Prvotna objava študije se je pojavila v revijiZnanstveni napredek.
Za podrobne informacije o imunskem odzivu rastlin in njegovih mehanizmih glejte Wikipedia in Raziskovanje rastlin.