植物は私たちがかつて思っていたよりもはるかにずる賢い存在です。科学者たちは最近、毎年作物に何百万ドルもの被害をもたらす厄介な寄生植物ドダーが、基本的に宿主の遺伝子にハッキングできることを発見しました。

正しくお読みになりました。寄生植物が宿主の遺伝子をハッキングし、将来的に宿主をより脆弱にしてしまうことができるのです。

私たちはすでに、水中のヒ素を除去できるコケがあることを知っていました。さらに、植物は刺激に対して動物のように学習して反応できることも分かりました。植物は私たちを癒し、存在するだけで気分を高めてくれます。しかし、他の動物の遺伝子にハッキングできる植物というのは全く新しい発見です。

この研究は少し専門的ですが、わかりやすく説明しますのでお付き合いください。

ドダーは宿主植物とRNAを共有することができます。RNAは基本的に伝令のように働き、生物がDNAからの指示を運ぶのに役立ちます。マイクロRNAはRNAの一種で、他のRNAのオン・オフを調節します。

 

この動画であなたの大学の生物学の知識を復習するか、単純にマイクロRNAが他のRNAと相互作用して遺伝子をオフにできることを覚えておいてください。少なくとも一つの寄生植物はマイクロRNAを武器として使っています。

 

しばらくの間、研究者たちはなぜドダーが宿主とRNAを共有するのか分かりませんでした。

 

研究者たちはその理由を見つけました。ドダーのマイクロRNAは実際に宿主植物の遺伝子をシャットオフし、宿主植物をドダーの攻撃に対してより脆弱にしていたのです。

この仕組みの詳細はまだ完全には解明されていません。

この研究の著者の一人であるジム・ウエストウッドは、この発見の重要性についてためらうことなく話しています。バージニア工科大学のニュースでのインタビューで、彼は「宿主と寄生者の相互作用にはマイクロRNAが破滅の使者として使われる。彼らは宿主から情報をハイジャックしている…マイクロRNAは戦争で用いられる新しい兵器の一種だ」と述べました。

研究者たちは植物同士が通信し（攻撃を仕掛けるために）、マイクロRNAを使う可能性を以前から注目していました。 2016年の研究では寄生雑草が宿主の遺伝子情報を盗み、それを使ってさらに攻撃することが分かっています。

研究者たちはいま、ドダーが宿主の防御を弱らせる方法を把握したので、ドダーがどのようにこれを実行しているのか研究を進めています。ドダーのこの奇襲攻撃の仕組みが明らかになれば、それに対抗する防御策を立てることができるでしょう。

寄生植物は毎年重要な作物に多大な被害を与えるため、ドダーの制御方法を見つけることは農業の大きな課題です。ドダーは絶対寄生植物であり、この宿主なしには生きられません。

 

 

寄生植物が宿主にマイクロRNAを送り込む仕組み

 

ドダーは栄養分の窃盗やマイクロRNAの共有に同じ機構を利用します。この寄生植物は宿主植物の維管束系に接続し、水と養分を盗みます。通常、宿主植物はハッキングされたと気づくと防御反応を発動します。

寄生虫に攻撃された多くの植物は、養分の流れを止める凝集タンパク質を生成します。研究者たちはドダーのマイクロRNAがこの凝集行動をコードする遺伝子を標的にすることを示しました。これらの遺伝子は多くの種で非常に類似しているため、ドダーは単一のマイクロRNA攻撃戦略で多くの種類の植物を攻撃できるのです。

凝集タンパク質を作る遺伝子を攻撃するというのは一見遠回りに見えますが、実際にはこの攻撃によりドダーは宿主から途切れずに養分を奪うことができます。養分の流れが減るのに対処する代わりに、ドダーのマイクロRNAは単に宿主に自由に養分を共有させるのです。

正直言って、ちょっと不気味です。

研究者たちはマイクロRNAを使った攻撃は植物や菌類の間で以前考えられていたよりも一般的であると考えています。重要な作物が寄生植物から自らを守る仕組みを工学的に開発できれば、農家は毎年何百万ドルもの損失を防ぐことができるでしょう。