МОСКВА, 28 февраля. /ТАСС/. Китайские и американские микробиологи выяснили, что вирус томатной желтой мозаики TYLCV одновременно заставляет пораженные им томаты вырабатывать вещества, привлекающие внимание еще не зараженных мушек-белокрылок, а также заставляет разносящих его насекомых игнорировать уже зараженные растения. Результаты наблюдений ученых были опубликованы в статье в научном журнале Science Advances.
"Проведенный нами анализ показывает, что вирус томатной желтой мозаики делает зараженные растения значительно более привлекательными для незараженных мушек-белокрылок в результате того, что TYLCV заставляет томаты вырабатывать бета-мирцен - летучее вещество, привлекающее этих насекомых. Когда вирус проникает в мушку, он блокирует работу рецептора, распознающего бета-мирцен, что способствует его распространению среди еще незараженных растений", - говорится в исследовании.
Это открытие было совершено группой микробиологов под руководством профессора Института цветов и овощеводства КАН в Пекине (Китай) Чжана Юцзюня при изучении жизненного цикла вируса томатной желтой мозаики. Этот патоген широко распространен в тропических и субтропических странах Азии, где он вызывает массовую гибель томатов, перца, бобов и некоторых других растений. Обычно появление TYLCV на фермах приводит к потере 90 - 100% урожая.
Ключевую роль в распространении этого вируса играют мушки-белокрылки (Bemisia tabaci), питающиеся соком большого числа растений, в том числе и томатов. Профессор Чжан Юцзюнь и его коллеги заинтересовались, как именно происходит процесс распространения вируса, для чего они всесторонне изучили то, как взаимодействуют друг с другом незараженные и зараженные томаты и мушки. Эти наблюдения указали на то, что вирус манипулирует не только растением, но и поведением разносящих его мушек.
Это проявлялось в том, что вирус желтой мозаики принудительно активировал работу двух генов в клетках томатов, TPS3 и TPS7, что заставляет растение вырабатывать очень много молекул бета-мирцена - летучего вещества из класса монотерпенов. Здоровые помидоры фактически не производят данное соединение, однако его молекулы необычно активно привлекают внимание тех мушек-белокрылок, в чьем организме нет частиц TYLCV, что заставляет их преимущественно атаковать больные растения. После заражения ситуация меняется на обратную - насекомые начинают игнорировать больные томаты и отдают предпочтение их здоровым соседям.
Последующие опыты показали, что эти перемены в поведении насекомых были связаны с тем, что при попадании в организм белокрылок вирус блокирует работу гена BtMEDOR6, отвечающего за распознавание бета-мирцена органами обоняния мушек. Эта манипуляция ускоряет распространение томатной табачной желтой мозаики по популяции растений. Подобная уникальная способность данного вируса, как предполагают профессор Чжан Юцзюнь и его коллеги, объясняет, как ему удается быстро распространяться по популяциям томатов и других культурных растений на юге Азии.
Природные "закулисные кукловоды"
За последние 20 лет биологи открыли множество примеров того, как паразиты научились манипулировать поведением своих хозяев и даже напрямую управлять их действиями. Самым интересным и продвинутым примером подобных "кукловодов" считаются грибки из рода Ophiocordyceps, которые превращают тропических муравьев в "зомби". Также подобными способностями обладают мушки-горбатки, управляющие поведением пчел, а также различные бакуловирусы, заставляющие гусениц бабочек подниматься к вершинам деревьев.