Ученые раскрыли механизм появления растений-зомби

Немецкие ученые выяснили, как внутриклеточный паразит фитоплазма захватывает растения и превращает их в «зомби». У зараженных организмов вместо лепестков вырастают листья, они теряют способность размножаться, болезненно разрастаются и существуют только как привлекательная среда для насекомых-переносчиков фитоплазмы.

О заражении фитоплазмой яблонь, кокосовых пальм, сахарного тростника, винограда и других полезных растений ученые узнали в 1960-е годы. Она действует в тропиках и субтропиках, а ее жертвы продолжают жить, но теряют способность к размножению. Паразиты «взламывают» жизненный цикл растений (преображая цветки в листья) и в итоге те становятся лишь орудием для распространения бактерий.

Генетики из Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) выяснили, как именно фитоплазма захватывает растения и превращает их в зомби. Бактерии вырабатывают белок SAP54, который повторяет структуру белка, отвечающего за процесс цветения. Когда MADS-белки растений, контролирующие основные программы развития организма, связываются с SAP54, формирование лепестков и других органов цветка останавливается.

Некоторые зараженные растения вместо лепестков создают листоподобные структуры. Иные (например, яблони) выращивают «ведьмину метлу»: из одной точки вырастает плотная масса побегов, превращая дерево в подобие густого кустарника. Иногда фитоплазма поражает флоэму (ткань, которая переносит углеводы к нуждающимся в них органам), и растения желтеют и умирают.

Фитоплазма выживает только в зараженных растениях и в пищеварительной системе насекомых (вроде цикадок), которые переносят паразита новым хозяевам. Большинство растений вырабатывают гормон жасмонат, который помогает отпугивать насекомых — однако фитоплазма стимулирует выработку белка SAP11, подавляющего выделение этого гормона.

В результате зараженные растения превращаются в гостеприимную среду для цикадок. Когда из их многочисленных яиц вылупляются личинки, они поедают листья, и в их организм попадает запас фитоплазму, которую они затем переносят к другим растениям.