Большой Голод в Ирландии унес приблизительно один миллион жизней и вынудил больше чем миллион человек эмигрировать. Это началось в 1845 с неудачи урожаев картофеля в этом и следующих годах из-за картофельного упадка, вызванного oomycete под названием Phytophthora infestans.
Это быстро убивает зараженный завод и портит картофельные клубни.«Этот патогенный организм производит Цитолизин, истинный токсин убийцы», говорит доктор Изабелл Альберт из Центра Тюбингена Молекулярной биологии Завода. Цель организма состоит в том, чтобы убить растительные клетки так, чтобы она могла питаться мертвой тканью».
С этой целью Цитолизин перфорирует мембрану растительной клетки, повреждая его вне ремонта. Затронутые клетки умирают.Phytophthora infestans не единственный болезнетворный микроорганизм, чтобы использовать эту тактику, объясняет Альберт.
Также – Pectobacterium carotovorum, который, прежде всего, нападает на корни; это – также предпочтительный способ нападения гриба Botrytis, который разрушает урожаи фруктов и овощей. Что не было понято, до сих пор был то, почему эти Цитолизины сильно повреждают некоторые виды растений, не затрагивая других. «Например, клетки всех видов хлопьев остаются неуничтоженными токсином», говорит Альберт, «Болезнетворные микроорганизмы, такие как картофельный упадок поэтому не вредят хлопьям».Исследователи теперь показали, что чувствительность к Цитолизину зависит от рецептора в растительной клетке, которая существенно отличается в различных типах заводов. В обоих случаях это – цепь молекулы сахарных остатков и жиров – но на растениях, таких как картофель и помидоры цепь коротка, в то время как у хлопьев есть намного более длинная цепь молекулы. «Этот более длинный рецептор, по-видимому, означает, что Цитолизин может соединиться с рецептором в пшенице или ячмене, но не может достигнуть клеточной мембраны – и поэтому не может иметь своего смертельного эффекта», сообщает Альберт.
Как профессор Торштен Нурнбергер, который возглавил исследование, объясненное, особенности различных рецепторов токсина предлагают значительное возможное применение: «Заводы, которые чувствительны к Цитолизину из-за их рецептора, включают много сорняков». Это открывает возможность развития естественного гербицида на основе микробного токсина, который действовал бы очень выборочно – и поэтому намного большим количеством безвредного для окружающей среды способа, чем общие гербициды сегодня, такие как Glyphosate.
Другая перспектива, являющаяся результатом исследования, Нурнбергер сказал, была развитием новых видов биологических защитных заводом химикатов. Он говорит, что возможно, что специальные сахарные молекулы могли использоваться, чтобы заблокировать токсин Цитолизина, препятствуя тому, чтобы он состыковался на уязвимые растительные клетки.
Это могло позволить эффективную защиту от нападения диапазона смертельных болезней растений, говорит Нурнбергер.