Planter er langt mere udspekulerede, end vi tidligere troede. Forskere har for nylig opdaget, at Dodder, en problematisk parasitisk plante, der hvert år forårsager millioner af dollars i skader på afgrøder, grundlæggende kan hacke sig ind i sin værts gener.

Du læste rigtigt. En parasitisk plante kan hacke generne hos sin vært og gøre værten mere sårbar i fremtiden.

Vi vidste allerede, at der fandtes mos, der kan fjerne arsen fra vand. Vi har bare lige lært, at planter kan lære at reagere på stimuli, ligesom et dyr ville gøre. Planter kan hele os. De forbedrer vores humør blot ved at eksistere. Men planter, der kan hacke genene hos andre organismer, er noget helt nyt.

Denne forskning bliver lidt teknisk, men hæng på – vi gør det letforståeligt.

Dodder kan dele RNA med sine værtplanter. RNA fungerer i bund og grund som en budbringer, der hjælper levende væsner med at bære instruktioner fra DNA rundt. MicroRNA er en undergruppe af RNA, der specifikt hjælper andre typer RNA med at tænde eller slukke.

 

Genopfrisk din viden om biolog i gymnasiet med denne video, eller husk bare, at microRNA kan slukke gener ved at interagere med andre typer RNA. Mindst én parasitisk plante bruger microRNA som et våben.

 

I et stykke tid vidste forskere ikke, hvorfor Dodder delte RNA med sine værter.

 

Forskere har netop fundet ud af hvorfor. Dodders microRNA slog faktisk gener i værtsplanten fra og gjorde værtsplanten mere sårbar over for angreb fra Dodder.

De ved stadig ikke præcis, hvordan det hele virker.

Jim Westwood, en af forskerne bag den oprindelige undersøgelse, er ikke bleg for vigtigheden af deres opdagelser. I et interview med Virginia Tech News sagde han: "Interaktionen mellem vært og parasite involverer brugen af microRNA som dommedagsbudbringere. De kaprer information fra værten… MicroRNA er en ny klasse af våben, der bruges i krigsførelsen."

Forskere har i et stykke tid undersøgt microRNA som en potentiel måde for planter at kommunikere med (og angribe) hinanden på. Forskning fra 2016 fandt, at parasitiske ukrudt kunne stjæle geninformation fra deres værter og bruge denne information til at angribe dem yderligere.

Nu hvor forskerne ved, hvad Dodder gør for at svække værtsplantens forsvar, fokuserer de på at undersøge, hvordan Dodder gør det. Når forskerne forstår, hvordan Dodder rent faktisk udfører dette snedige angreb, vil de kunne udvikle modforsvar.

Da parasitiske planter forårsager så mange skader på vigtige afgrøder hvert år, er det en høj prioritet for industrilandbruget at finde ud af, hvordan man kontrollerer Dodder. Dodder er også kendt som en obligatorisk parasit, hvilket betyder, at den ikke kan overleve uden en værtsplante.

 

 

Hvordan en parasitisk plante får sit microRNA ind i sin vært

 

Dodder bruger de samme mekanismer til at stjæle næringsstoffer og dele microRNA. Denne parasitiske plante forbinder sig til det vaskulære system i sine værtsplanter og stjæler vand og næringsstoffer. Normalt reagerer en værtsplante med forsvar, når den opdager, at den er blevet "hacket."

Mange planter, der angribes af en parasit, skaber klumpende proteiner, som stopper strømmen af næringsstoffer til det angrebne område. Forskerne viste, at Dodders microRNA målrettede de gener, der koder for denne klumpningsadfærd. Disse gener er meget ens på tværs af mange arter, hvilket betyder, at Dodder kan slå mange plantearter ud med en enkelt microRNA-angrebsstrategi.

At angribe generne, der koder for de proteiner, der producerer klumpning, virker måske omstændeligt. I virkeligheden betyder denne angrebsstrategi, at Dodder får en uafbrudt strøm af næringsstoffer fra sin vært. I stedet for at forsøge at håndtere en nedsat næringsstrøm, tvinger Dodders microRNA blot værtsplanten til frit at dele næringsstoffer.

Ærligt talt er det ret uhyggeligt.

Forskere mistænker også, at angreb baseret på microRNA er mere almindelige blandt planter og svampe, end vi tidligere troede. At udvikle måder, hvorpå vigtige afgrøder kan forsvare sig mod parasitiske planter, kunne spare landmænd millioner af dollars hvert år.