Пришло время для еще одного микроурока по биологии. Сегодня прожуём с вами тему взаимод...
Пришло время для еще одного микроурока по биологии. Сегодня прожуём с вами тему взаимодействия личинки насекомого и тканей растения. Итак, личинка галлового насекомого — это природный хакер, который взламывает растительную программу развития на уровне транскрипционных факторов и гормональных каскадов. Как это дело устроено? Сначала впрыснутый в ткани вокруг яйца коктейль из эффекторных белков имитирует растительные гормоны (ауксины и цитокинины), заставляя клетки растения бешено делиться и возводить для потомства захватчика своего рода особняк с контролируемым микроклиматом. Защитные системы растения, по идее, обязанные уничтожить чужака, химическими сигналами яйца вежливо отключаются, а вместо молекулярной «сирены» ткани растения на всю катушку врубают гены роста и питания. Интересный факт: многие галлы фотосинтезируют даже активнее здоровых листьев, со страшной силой поставляя вкусный сахар личинке-паразиту. Растение, наивно пытаясь изолировать агрессора утолщением клеточных стенок, по факту строит ему более комфортную крепость, а любые новые токсины быстро обходятся благодаря симбиотическим бактериям или украденным у самого растения генетическим инструментам (про это есть исследования*). *Gätjens‑Boniche O., Jiménez‑Madrigal J. P., Whetten R. W., et al. Microbiome and plant cell transformation trigger insect gall induction in cassava // Frontiers in Plant Science. 2023. Vol. 14. Article 1237966. DOI: 10.3389/fpls.2023.1237966. О чем речь? Для образования галла насекомое использует бактерий-векторов, которые генетически трансформируют (да) клетки растения. В ходе эксперимента авторы даже смогли вызвать галлоподобные структуры, заражая (инокулируя) ткани бактериями Rhodococcus, выделенными от насекомого-индуктора. Авторы вот этого** исследования обнаружили, что в геном галлицы (Contarinia nasturtii) были перенесены целых пять бактериальных генов токсинов (включая cdtB, aip56, lysozyme). Эти гены кодируют белки, поражающие эукариотические клетки. Причем их каталитические центры у насекомого сохранены. **Verster K. I., Tarnopol R. L., Akalu S. M., Whiteman N. K. Horizontal Transfer of Microbial Toxin Genes to Gall Midge Genomes // Genome Biology and Evolution. 2021. Vol. 13, No. 9. Article evab202. DOI: 10.1093/gbe/evab202 Эволюционная гонка вооружений между галлообразователями и растениями-хозяевами, напоминает бесконечный «патч-марафон». Здесь каждая новая версия защиты порождает ещё более изощрённый «эксплойт». При этом не исключено, что галловые насекомыши умудряются приносить своим хозяевам и некую пользу. Во всяком разе исследовать такую возможность для ботаников / дендрологов было бы крайне разумно.#биология #физиология_растений #ботаника #энтомология