Почему растения полезны для кишечника: ответ ученых
Биологи из университета Блумингтона в Индиане обнаружили, что поверхность листьев растений покрыта специфическим набором молекул РНК. Это позволяет предположить, что она может играть роль в регулировании микробных сообществ, обеспечивая здоровье растения и его гармоничное взаимодействие с окружающей средой. Также это влияет и на людей.
Статья под заголовком «Роль РНК на листьях резуховидки Таля (арабидопсиса) и чем она отличается от апопластических РНК» было опубликована 3 января 2025 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Первыми авторами являются Люсия Борниего и Мину Сингла-Растоги, аспиранты биологического факультета Колледжа искусств и наук университета Индианы. Старший автор — профессор биологии Роджер Иннес.
«Больше всего нас волнует в этом открытии то, что оно доказывает: растения могут контролировать свои микробиомы, в частности, регулируя экспрессию генов в микробах с помощью межцарственной РНК-интерференции, также известной как RNAi», — сказал Роджер Иннес.
«РНК-интерференция — хорошо известный тип регуляции генов, при котором клетки могут подавлять экспрессию гена, выделяя молекулы РНК небольшого размера, которая может реагировать с РНК гена-мишени. Этот тип генной регуляции, по-видимому, наблюдается практически у всех живых организмов, но только недавно было доказано, что РНК, продуцируемые одним организмом, могут быть взяты другим и затем соединены».
РНК чрезвычайно хрупка и, следовательно, быстро разрушается вне организма. Исследование является одним из первых доказательств того, что растения могут выделять жизнеспособную кислоту на поверхность своих листьев. Ученые отметили, что на поверхности листьев имеется большое количество необычно стабильных молекул. Данные, представленные в статье, позволяют предположить, что это может быть связано со способностью образовывать конденсаты с полисахаридами, такими как пектин.
Микроорганизмы, которые колонизируют поверхность листьев, подвергаются воздействию растительной РНК и, вероятно, взаимодействуют с ней. Этот процесс влияет на экспрессию генов у микроорганизмов, от чего может зависеть, какие микробы «процветают», а какие чувствуют себя там неуютно. «Манипулирование микробными сообществами с помощью кислоты, вероятно, происходит и в человеческом кишечнике», — предполагает Иннес. «Вполне возможно, что поддерживающая полезные микроорганизмы РНК не только секретируется эпителием кишечника, но и поступает с поверхности листьев, например салата или петрушки после еды».
Резуховидка или резушка Таля (лат. Arabidopsis thaliana) — родственница капусты. Благодаря короткому циклу развития и простоте генома она служит излюбленным модельным организмом у генетиков и микробиологов. По популярности арабидопсис можно сравнить с фруктовой мушкой-дрозофилой, участницей множества важных научных открытий.
