ამბობენ, რომ მსოფლიოში სოფლის მეურნეობის წარმოების ზარალის 10-დან 15%-მდე გამოწვეულია დაავადებები. და ვინაიდან ამ მცენარის დაავადების 70-80% გამოწვეულია ძაფისებრი სოკოებით, ნათესების დაცვა ძაფისებრი სოკოებისგან მნიშვნელოვანი საკითხია მსოფლიო მოსახლეობის ეფექტური კვებისათვის. იმისთვის, რომ პათოგენურმა სოკოებმა დააინფიცირონ მცენარეები, მათ უნდა გაარღვიონ მცენარის ეპიდერმული უჯრედები და შეაღწიონ ინტერიერში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მცენარეთა ეპიდერმული უჯრედები მოქმედებენ როგორც პირველი ბარიერი გარემოში პათოგენური სოკოების შეტევის შესაჩერებლად. რა სახის დამცავი ფუნქციები აქვთ ეპიდერმისის უჯრედებს?
საინტერესოა, რომ ცნობილი იყო, რომ მცენარეების ეპიდერმისი შეიცავს პატარა ქლოროპლასტებს, რომლებიც არც თუ ისე მონაწილეობენ ფოტოსინთეზში. თუმცა, გაურკვეველი იყო, რა ფუნქცია ჰქონდა მას. რატომ არის მცენარეების ეპიდერმისში პატარა ქლოროპლასტები, რომლებიც დიდად არ მონაწილეობენ ფოტოსინთეზში?
შინშუს უნივერსიტეტის სოფლის მეურნეობის ფაკულტეტის ასისტენტმა პროფესორმა ჰიროკი ირიედამ და კიოტოს უნივერსიტეტის სოფლის მეურნეობის სკოლის ასისტენტმა პროფესორმა იოშიტაკა ტაკანომ დაადგინეს, რომ მცენარეების ეპიდერმისში არსებული პატარა ქლოროპლასტები აკონტროლებენ სოკოვანი პათოგენების შეღწევას. დუეტმა აღმოაჩინა, რომ პატარა ქლოროპლასტები უჯრედის შიგნით მკვეთრად გადაადგილდებიან ზედაპირული შრისკენ სოკოს შეტევის საპასუხოდ და მონაწილეობენ ასეთ თავდაცვით რეაქციაში.
ამ კვლევაში დუეტმა პირველად გამოიკვლია რა სახის პათოგენურ სოკოებზე რეაგირებს ეპიდერმული ქლოროპლასტები. შედეგად, მათ აღმოაჩინეს, რომ მრავალი პათოგენური ძაფისებრი სოკო იწვევს ეპიდერმული ქლოროპლასტების ზედაპირულ მიგრაციას. საინტერესოა, რომ ასევე დადგინდა, რომ ეს პათოგენური ძაფისებრი სოკოები იყო ეგრეთ წოდებული „არაადაპტირებული“ და დაბლოკილი იყო ეპიდერმული უჯრედების შეჭრისგან. მეორეს მხრივ, ადაპტირებული პათოგენური სოკო უფრო მეტად შეიჭრება ეპიდერმისში იმ მცენარეებში, რომლებშიც ეპიდერმული ქლოროპლასტები შეწყვეტენ მიგრაციას ზედაპირულ ფენაში.
შემდეგ მათ მოახერხეს ეპიდერმული ქლოროპლასტების ზედაპირულ მიგრაციაში ჩართული მცენარეული ცილების აღმოჩენა. როდესაც მცენარე, რომელიც ზედმეტად გამოიმუშავებს ამ ცილას, გენის გადაცემის შემოღებით შეიქმნა, ეპიდერმული ქლოროპლასტები არ მოძრაობდნენ ზედაპირულ ფენაში პათოგენური ძაფისებრი სოკოების წინააღმდეგ. ამ ტრანსგენურ მცენარეში შემცირებულია იმუნიტეტი პათოგენური ძაფისებრი სოკოების ეპიდერმული შეჭრის მიმართ. ასევე დადგინდა, რომ პათოგენური სოკოები უფრო მეტად შეიჭრებიან ეპიდერმისში იმ მცენარეებში, რომლებშიც ეპიდერმული ქლოროპლასტები შეწყვეტენ მიგრაციას ზედაპირულ ფენაში. ეს შედეგები მიუთითებს, რომ ეპიდერმული ქლოროპლასტების მიგრაცია ზედაპირულ ფენაში მონაწილეობს თავდაცვის რეაქციაში, რომელიც ბლოკავს პათოგენური სოკოების შეჭრას.
წაიკითხეთ სრული სტატია www.phys.org.