Πώς τα φυτά ενεργούν γρήγορα για να καταπολεμήσουν τις λοιμώξεις;
1. Οι υποδοχείς αναγνώρισης προτύπων (PRRs):
- Τα φυτά έχουν PRRs που βρίσκονται στις κυτταρικές τους επιφάνειες και εντός των κυττάρων τους.
- Τα PRRs μπορούν να αναγνωρίσουν διατηρημένα μόρια που σχετίζονται με παθογόνα, γνωστά ως μοριακά πρότυπα που σχετίζονται με παθογόνα (PAMPs).
- Κατά την αναγνώριση του PAMP, οι PRRs ενεργοποιούν τις αντιδράσεις της άμυνας κατάντη.
2. Μεταγωγή σήματος:
- Η αναγνώριση των PAMPs από το PRRS εκκινήσει τις οδούς μεταγωγής σήματος.
- Αυτές οι οδοί περιλαμβάνουν την παραγωγή σηματοδοτικών μορίων, όπως τα ιόντα ασβεστίου (CA2+) και τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS).
- Αυτά τα σήματα μεταδίδονται ταχέως σε όλο το εργοστάσιο.
3. Η γονιδιακή έκφραση που σχετίζεται με την άμυνα:
- Η μεταγωγή σήματος οδηγεί στην ενεργοποίηση γονιδίων που σχετίζονται με την άμυνα.
- Οι παράγοντες μεταγραφής ρυθμίζουν την έκφραση αυτών των γονιδίων, οδηγώντας στην παραγωγή αντιμικροβιακών πρωτεϊνών, πρωτεϊνών που σχετίζονται με την παθογένεση (PR) και άλλων αμυντικών ενώσεων.
- Αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβεί εντός ωρών από την ανίχνευση παθογόνων.
4. Υπερασιτική απόκριση (HR):
- Το HR είναι μια γρήγορη απόκριση κυτταρικού θανάτου που εμφανίζεται στη θέση της λοίμωξης.
- ενεργοποιείται από την αναγνώριση συγκεκριμένων PAMPs ή από τη συσσώρευση τοξικών ενώσεων.
- Το HR περιορίζει την εξάπλωση των παθογόνων δημιουργώντας ένα φυσικό φράγμα και απελευθερώνοντας αντιμικροβιακές ενώσεις.
5. Η συστηματική επίκτητη αντίσταση (SAR):
- Η SAR είναι μια μακροχρόνια αντίδραση άμυνας που ενεργοποιείται από μια τοπική λοίμωξη.
- Περιλαμβάνει την παραγωγή κινητών σημάτων, όπως το σαλικυλικό οξύ, που κινούνται σε όλο το φυτό.
- Ο SAR προωθούσε τους μη μολυσμένους ιστούς για βελτιωμένες αμυντικές αντιδράσεις σε επακόλουθες επιθέσεις παθογόνου.
6. Επαγόμενη αντίσταση:
- Τα φυτά μπορούν να αναπτύξουν επαγόμενη αντίσταση κατά την έκθεση σε ορισμένα ευεργετικά μικρόβια ή χημικές ενώσεις.
- Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την εκκίνηση των αμυντικών συστημάτων του φυτού, επιτρέποντας μια ταχύτερη και πιο ισχυρή ανταπόκριση στις μελλοντικές λοιμώξεις.
7. Δευτερεύοντες μεταβολίτες:
- Τα φυτά παράγουν μια ποικιλία δευτερογενών μεταβολιτών, πολλοί από τους οποίους έχουν αντιμικροβιακές ιδιότητες.
- Αυτές οι ενώσεις μπορούν να αναστέλλουν άμεσα την ανάπτυξη παθογόνων ή να παρεμβαίνουν στη μολυσματικότητά τους.
8. Φυσικά εμπόδια:
- Τα φυτά έχουν φυσικά εμπόδια, όπως επιδερμίδες, κυτταρικά τοιχώματα και τριχώματα, που λειτουργούν ως η πρώτη γραμμή άμυνας κατά της εισόδου παθογόνων.
- Αυτά τα εμπόδια μπορούν να αποτρέψουν ή να επιβραδύνουν τη διείσδυση και τον αποικισμό.
Χρησιμοποιώντας αυτούς τους μηχανισμούς ταχείας άμυνας, τα φυτά μπορούν γρήγορα να ανιχνεύσουν και να ανταποκριθούν στις λοιμώξεις, ελαχιστοποιώντας τη βλάβη που προκαλούνται από παθογόνα και μεγιστοποιώντας τις πιθανότητες επιβίωσης σε προκλητικά περιβάλλοντα.
