Пероксидазы растения-хозяина

Индукция синтеза пероксидаз является одной из ранних реакций растения на заражение микробным патогеном. Пероксидазы участвуют в нескольких защитных механизмах растений, в том числе и в лигнификации, связывании белков клеточной стенки, в процессах заживления поранений и в генерации антимикробных активных радикалов. Грибные фитопатогены способны специфически индуцировать синтез новых изоформ пероксидаз в тканях растения-хозяина. Несмотря на наличие в геноме растений многочисленного семейства генов пероксидаз, с помощью одной из модификаций полимеразной цепной реакции (ПЦР) из тропического бобового растения Stylosanthes humilis удалось выделить индивидуальные пероксидазные гены (Shpx6a и Shpx6b). Транскрипты именно этих генов обнаруживаются на самых ранних этапах заражения бобов грибным патогеном Colletotrihum gloeosporioides, а также после обработки растения регулятором защитных реакций метилжасминатом (МеЖАК).
Генно-инженерные конструкции, созданные на основе этих генов, были перенесены в растения табака. Инокуляция листьев трансгенного табака конидиями фитопатогенного гриба Cercospora nicotianae, а также заражение этих растений Phytophthora parasitica var. nicotianae индуцировало экспрессию генов Shpx6a и Shpx6b. Аналогичный эффект наблюдался и при обработке листьев табака МеЖАК. Приведенные результаты имеют принципиальное значение, так как впервые продемонстрирована возможность индукции синтеза определенных растительных пероксидаз путем заражения патогеном и обработкой химическим индуктором. Это открывает возможность изучения сигнальных процессов, сопровождающих грибную инфекцию в данных системах «патоген — хозяин». Практическая ценность полученных данных обусловлена тем, что показан реальный путь использования генов пероксидазы для создания трансгенных растений, устойчивых к грибным болезням.