Bakteriální transkriptom při infekci rostliny

Při výzkumu interakcí rostlin a mikrobů (zde bakterií) je zásadní problém studium bakteriálních pochodů v čase infekce, tedy přímo v rostlině. Kolegům z Německa a USA se to podařilo při sledování bakteriálního transkriptomického profilu. Transkriptom je soubor molekul RNA vzniklých z DNA přepisem (transkripcí). Jde hlavně o mRNA, ale mohou to být i nekódující ribonukleové kyseliny.

Transkriptom získaný z bakterií kultivovaných in vitro (i těch, které byly kultivované v syntetickém médiu stimulujícím virulenci) se liší od transkriptomu v rostlině. Bakteriální transkriptom lze ovlivnit imunitními procesy rostliny. Například různé kmeny bakterie Pseudomonas syringae vyvolávají různě silnou reakci huseníčku rolního. Němečtí biologové sledovali transkriptom u dvaceti sedmi kombinací huseníčku s bakterií šest hodin po infekci. Transkriptomický profil v tomto časném stadiu jasně předpovídá výslednou infekci, která se projeví dva dny po inokulaci bakterií.

Detailní transkriptomická analýza ukázala, že rostlinná imunita výrazně potlačuje bakteriální dráhu reagující na přítomnost železa. Autoři si vytipovali jeden gen (pvdS) silně potlačený imunitou a vyvolali v bakterii jeho nadprodukci. Tím se bakterie stala mnohem infekčnější. A to je pouze jedna z mnoha informací, kterou v sobě získaný transkriptom skrývá. Jeho porovnání se známým rostlinným transkriptomem nám jistě skýtá mnoho dalších odhalení. Díky nim ještě lépe poznáme vztahy mezi rostlinou a bakterií a můžeme je využít k efektivnějšímu vývoji zemědělských plodin se zvýšenou odolností vůči patogenům.

Cohen S. P. et al., Trends in Plant Science, DOI: 10.1016/j.tplants.2018.06.008; Nobori R. et al., PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1800529115