Растенията могат да различават вредните гъби от полезните си партньори чрез рецепторна система, която преценява дължината на молекулите хитин в почвата. Това показва изследване на учени от Университета на Орхус и Копенхагенския университет, публикувано на 15 октомври 2026 г. в списание „Science“. Откритието обяснява как корените разчитат химичните сигнали около себе си.
Рецепторът измерва дължината на хитиновите вериги
Растенията постоянно взаимодействат с гъби, които живеят около корените им. Част от тези организми причиняват заболявания, докато други образуват симбиоза и подпомагат усвояването на хранителни вещества. Затова способността да се прави разлика между опасен и полезен микроорганизъм е ключова за оцеляването им.
Хитинът изгражда клетъчните стени на гъбите. Когато гъбичните нишки растат или се разграждат, в почвата попадат фрагменти с различна дължина. Дългите вериги обикновено са сигнал за нападение, докато по-късите са свързани с взаимодействия със симбиотични гъби и не трябва автоматично да предизвикват силна защитна реакция.
Изследователите са комбинирали структурна биология, биохимични анализи и опити с живи растения. Така са проучили рецептора CHIP13, разположен върху клетките на корените. Неговата специфична белтъчна структура действа като своеобразен „шивашки метър“: достатъчно дългата хитинова верига се захваща едновременно на няколко места, а късата се изплъзва.
Два рецептора задействат растителната защита
CHIP13 не работи самостоятелно. При наличие на дълга хитинова молекула той привлича втори рецептор, наречен CERK6. Двата белтъка се обединяват в сигнален комплекс, но изпълняват различни функции. CHIP13 разпознава размера на молекулата, а CERK6 предава предупреждението към вътрешността на клетката.
Експериментите показват, че липсата на който и да е от двата рецептора пречи на растението да изгради пълноценен имунен отговор. Това разделение на задачите позволява опасните сигнали да бъдат засечени прецизно, без полезните гъбични партньори да бъдат атакувани по погрешка.
Резултатите могат да имат значение за земеделието. Според изследователите познаването на този механизъм може да помогне за създаването на изкуствени рецептори, разпознаващи и други почвени патогени. Култури с по-силен и по-точен имунитет биха могли да намалят употребата на фунгициди, разходите за производителите и химическото натоварване върху почвата.
