Растения иногда ошибочно атакуют собственные клетки, принимая их за патогены из-за сбоев в иммунной системе. Особенно ярко проявляется "гибридный некроз" – губительное для потомства явление при скрещивании сортов. Глобальная научная коллаборация не только нашла механизм таких аутоиммунных реакций, но и разработала стратегию их прогнозирования для селекционеров.
Сенсационное открытие о DM3
Команда Университета KAIST с помощью криоэлектронной микроскопии расшифровала структуру белкового комплекса DM3, провоцирующего самоповреждение растений. Это исследование впервые связало гибридный некроз с физическими дефектами белковых структур.
Опасные белковые комбинации
Изначально DM3 – защитный фермент, но при образовании "опасной смеси" из специфических белков его структура нарушается. Интересно, что один вариант DM3 формирует стабильный шестибелковый комплекс, распознаваемый как безопасный, тогда как другой имеет аномальные связи, что заставляет растение атаковать собственные клетки.
Атомная визуализация прорыва
Учёные с атомной точностью установили: иммунный ответ вызывает не ферментативная активность DM3, а разница в сродстве белков при связывании. Это доказывает, что растения отслеживают не только внешние угрозы, но и структурные аномалии собственных белков.
Перспективы для селекции
Работа показала исключительную чувствительность иммунитета растений к генетическим комбинациям. Полученные данные кардинально меняют представление о генетической совместимости при выведении новых сортов.
Мнение эксперта: Доктор Гиджон Ким
"Совместными усилиями мы предложили инновационный взгляд на иммунитет растений через призму аутоиммунитета, – отмечает доктор Гиджон Ким. – Наше междисциплинарное исследование объединило структурную биохимию, генетику и клеточную биологию".
Будущее биотехнологий
Обнаружение механизма самоконтроля белковых структур становится новым стандартом для агробиотехнологий. Криоэлектронная микроскопия подтвердила свою роль как ключевого инструмента для расшифровки генетических взаимодействий в селекции.
Источник: scientificrussia.ru
