Внеклеточная ДНК растений как естественный инсектицид: как Pittosporum tobira борется с вредителями

Растения выделяют в окружающую среду не только вторичные метаболиты, но и внеклеточную ДНК. Еще раньше было обнаружено, что такая ДНК может работать как инсектицид, но механизм, как именно это работает, оставался во многом неясным.

Биологи из Крымского федерального университета (Симферополь) и Никитского ботсада (Ялта) совместно с коллегами из Китая и Турции изучили Pittosporum tobira (смолосемянник) и его вредителя — Coccus hesperidum (мягкая ложнощитовка). Оказалось, что наружный слой кутикулы листьев P. tobira содержит внеклеточную одноцепочечную ДНК длиной около 100 нуклеотидов, происходящую как из хлоропластного, так и из ядерного геномов. Стоит ей попасть на насекомых, как они начинают быстро дохнуть. Авторы предполагают, что это результат микроэволюции генома и пластидома P. tobira — формирование инсектицидной внеклеточной ДНК (eci-DNA) как части защитной стратегии.

Также ученые показали, что антисмысловая олигонуклеотидная ДНК (на примере инсектицида Coccus-11) способна активировать ретротранспозоны в щитовке, повышая экспрессию их обратной транскриптазы (RT) и РНКазы H — ключевых ферментов для реализации «генетического зиппера» (технологии на основе антисмысловых олигонуклеотидов, ранее разработанной для борьбы с вредителями). Авторы предполагают, что выделенная ими природная ДНК работает схожим образом. Теоретически получается, что такие безопасные для человека и животных средства защиты растений можно получать сравнительно простыми биотех-способами, а это уже весьма интересно для практического применения.

Статья вышла в International Journal of Molecular Sciences (IF = 4.9)

Источник: Пресс –служба КФУ