Rostliny komunikují se svými sousedy pomocí mikroRNA

Rostliny sdílející kultivační médium si vyměňují molekuly mikroRNA, které umlčují geny recipienta, což dokládá, že nukleové kyseliny mohou sloužit jako signální molekuly.

Rostliny používají nejrůznější mechanismy komunikace s ostatními organismy. Těkavé látky například přitahují opylovače nebo varují sousedy před stresem. Nedávná studie v Nature Plants potvrdila roli malých molekul RNA v této komunikaci. Prokázala, že oblíbená modelová rostlina huseníček rolní (Arabidopsis thaliana) sekretuje molekuly mikroRNA do tekutého média, z něhož jsou absorbovány rostlinami nacházejícími se poblíž. MikroRNA pak mění genovou expresi sousedů tím, že se váže na jejich mRNA, a tak brání translaci genů do proteinů (proces známý jako interference RNA, viz Vesmír 91, 668, 2012/11).

K čemu může být schopnost ovlivňovat genovou expresi okolních rostlin dobrá? Odpověď se nabízí. Sdílení informací umožňuje rostlinám zažívajícím stres varovat jiné rostliny nacházející se v okolí. Naopak možnost inhibovat fyziologické funkce okolních konkurentů může dávat rostlině kompetitivní výhodu v boji o zdroje.

Zjištění je nové v tom, že se jedná o přijetí „holých“ mikroRNA, nechráněných exozomy. Je to překvapivé i proto, že RNA je vně buňky velmi nestabilní, natož v nesterilním prostředí kultivačního média. Exozomy by nicméně mohly poskytovat molekulám mikroRNA ochranu a zvýšit účinnost přenosu, zejména v půdě, kde je vyšší pravděpodobnost jejich degradace. Budoucí studie provedené v půdě mohou ukázat, zda tomu tak skutečně je. Už nyní se však zdá, že pozorovaný fenomén komunikace mezi rostlinami je pouze špičkou ledovce a nejedná se pouze o dříve prokázanou komunikaci hostitel–parazit, ale jde o obecnější vlastnost rostlin.

Betti F. et al.: Nature Plants, 2021, DOI: 10.1038/s41477-021-01005-w