Ta bakteria to cytrusowy terrorysta – „porywa” drzewa owocowe i zmusza je, by wydały jej cukier. Dzięki temu rośnie 100 razy szybciej
Wymuszenia i rozboje nie są wyłącznie domeną ludzi. Okazuje się, że podobne taktyki mogą stosować także bakterie – np. postrach sadowników, Xanthomonas citri. Badacze odkryli, że mikrob „przejmuje stery” drzew cytrusowych i zmusza je do wydawania sobie cukru, który umożliwia mu wzrost. Nie spodziewaliśmy się, że bakterie mogą działać w tak przemyślany sposób.
Naukowcy odkryli, że bakteria Xanthomonas citri przejmuje kontrolę nad drzewami cytrusowymi i wywołuje w ich liściach program dojrzewania typowy dla owoców. Dzięki temu może ona rosnąć nawet 100 razy szybciej niż dotychczas, ale dla drzewa oznacza to wyrok śmierci – choruje na tzw. raka owoców cytrusowych.
Jak Xanthomonas citri manipuluje cytrusami od środka
Groźną strategię bakterii odkrył międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez prof. Thomasa Lahayea z Centrum Biologii Molekularnej Roślin Uniwersytetu w Tybindze. Patogen ten infekuje liście drzew cytrusowych i wykorzystuje mechanizmy molekularne do uzyskania dostępu do składników odżywczych.
Bakteria ta, za pomocą struktury przypominającej strzykawkę, wstrzykuje do komórek roślinnych specjalne białka. Jedno z nich przenika do jądra komórkowego, gdzie aktywuje część rośliny odpowiedzialną za dojrzewanie owoców. Uruchamia to „program”, który produkuje gargantuiczną ilość cukru. To sytuacja jak przy napadzie na bank.
Jak liście mogą produkować cukier?
Badania wykazały, że w zainfekowanych liściach cytrusów aktywowane są te same geny, które odpowiadają za dojrzewanie owoców. Dzięki temu dochodzi do rozkładu cukrów powiązanych ze ścianą komórkową, które stają się dostępne dla bakterii jako źródło energii. Jak podkreślił prof. Lahaye, daje to Xanthomonas citri ogromną przewagę żywieniową – bakteria może rosnąć nawet stukrotnie szybciej niż w normalnych warunkach.
Rak owoców cytrusowych powoduje ogromne straty
Rak owoców cytrusowych jest jednym z największych zagrożeń dla upraw cytrusów – narażone są pomarańcze, mandarynki czy cytryny. Zakażone rośliny pokrywają się brunatnymi plamami i pęcherzami. Skutkiem jest przedwczesne opadanie liści i owoców. Zrozumienie mechanizmu, który wykorzystuje powodująca raka bakteria, przybliża nas do obrony upraw przed chorobą.
Czy „terroryzm” bakterii można przekuć w coś dobrego?
Praca naukowców opublikowana w czasopiśmie „Science” pozwala lepiej zrozumieć interakcje pomiędzy patogenami a roślinami. Dowiedzieliśmy się dzięki temu, w jaki dokładnie sposób bakterie potrafią przejąć kontrolę nad złożonymi programami roślin… i jak możemy to wykorzystać.
– Nasze odkrycia mogą posłużyć jako punkt wyjścia do modyfikowania procesu dojrzewania owoców metodami genetycznymi – zaznacza prof. Lahaye. Jego zdaniem możliwe będzie w przyszłości nie tylko zwiększenie odporności roślin na choroby, ale także kontrola takich cech owoców, jak słodycz czy konsystencja. Tylko czy to my wtedy nie staniemy się „terrorystami”?
Źródła: Science, National Library of Medicine
Nasz autor
Jonasz Przybył
Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.