22 октября 2026
Гриб Ustilago maydis представляет серьезную угрозу для посевов кукурузы, вызывая пузырчатую головню. Это заболевание приводит к образованию огромных галлов, которые поражают листья, стебли и молодые початки, внутри которых гриб активно формирует споры. Чтобы успешно колонизировать клетки хозяина, фитопатоген должен не только прорвать растительную ткань, но и перестроить свою физиологию для стремительного размножения.
Международная группа ученых, включая доктора Флориана Альтегоера из Дюссельдорфа, обнаружила, что ключом к разгадке является рецептор Gpe1, расположенный на клеточной мембране гриба. Этот рецептор принадлежит к семейству G-белково-связанных рецепторов, которые являются главной мишенью для большинства современных медицинских лекарств. Однако до недавнего времени их роль в клетках грибов была мало изучена.
В ходе молекулярного анализа немецкие биологи обнаружили неожиданный сценарий активации грибного рецептора. Гриб выделяет белок Pit2, внутри которого спрятан короткий пептид. Когда паразит проникает в ткань кукурузы, защитные ферменты растения расщепляют белок Pit2, освобождая пептид. Этот пептид стыкуется с рецептором Gpe1, переводя гриб в режим максимальной боевой готовности.
Ведущий автор исследования Габриэль Мендоса-Рохас сравнивает эту белковую конструкцию с сокровищем, запертым в сундуке, ключ от которого есть только у обороняющегося растения. Однако открытие этого сейфа оборачивается для кукурузы освобождением зловещего содержимого ящика Пандоры: гриб использует защитные ресурсы хозяина, чтобы получить сигнал о своем успешном проникновении.
Активация рецептора Gpe1 служит для гриба сигналом к началу экспансии, запуская выработку белка Clp1 — важнейшего регулятора клеточного цикла. В результате клеточный цикл патогена сокращается, а деление грибных клеток ускоряется в несколько раз.
Доктор Альтегоер подчеркивает, что их команде впервые удалось доказать прямую механистическую связь между тем, как гриб воспринимает внутреннюю среду растения, и тем, как он мгновенно возобновляет деление клеток после проникновения.
Эта система представляет огромный интерес для эволюционных биологов. Исследователи зафиксировали признаки глубокой совместной эволюции генов, кодирующих белки Gpe1 и Pit2: рецептор и его сигнальный белок развивались на протяжении веков в теснейшей координации друг с другом.
Теперь международная научная группа планирует выяснить, насколько широко подобная хитрость распространена среди других опасных вредителей культурных растений. Понимание принципов работы грибных GPCR-рецепторов открывает перспективы в защите растений: в будущем это позволит создать новые, высокоточные фунгициды, способные избирательно блокировать рецепторы патогенов и срывать их размножение на самых ранних подступах, гарантируя глобальную безопасность урожая без вреда для экологии.
Источник: Grainboard.ru
Подробнее на grainboard.ru: https://grainboard.ru/news/kak-kukuruza-otkrivaet-gribu-ustilago-maydis-put-k-razmnogeniyu-512221?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop&utm_referrer=https%3a%2f%2fdzen.ru%2fnews%2fsearch
