Изследователи от Мичиганския държавен университет разкриха нова страна към очарователния свят на доматите, разкривайки биохимична сложност, подобна на това, което бихте могли да очаквате от научнофантастична история. Тяхното проучване, публикувано в списанието Science Advances, изследва новооткритата активност в корените на доматени растения, които преди това са останали незабелязани и са скрили цяла нова вселена.
Екип от учени, ръководен от Рейчъл Кервин, откри, че корените на доматите произвеждат уникален клас метаболити, известни като ацилни захари, пише Study Finds. Противно на общоприетото схващане, че тези съединения се произвеждат само в малки влакна по листата и стъблата на доматите, това изследване показа тяхното присъствие в корените. Ацилните захари са специализирани молекули, състоящи се от захарно ядро, украсено с вериги от мастни киселини, които в надземните части на растението помагат за отблъскването на вредителите. Въпреки това, ацилзахарите в корените имат значителни разлики, включително сърцевина от глюкоза, свързана с инозитол, за разлика от базираните на захароза ацилзахари в надземните части.
Това откритие доведе до допълнителни молекулярни изследвания, в които учените идентифицираха гени в корените на доматите, които са много подобни на тези, участващи в биосинтезата на ацилни захари в трихомите на растението. По-специално, генът ASAT1-L, експресиран в корени, се оказа близък роднина на гена ASAT1 на трихома. Използвайки технологията за редактиране на ген CRISPR, учените деактивираха ASAT1 и ASAT1-L, което доведе до необичайни резултати: растенията без ASAT1-L спряха да произвеждат коренови ацилни захари, докато нарушаването на ASAT1 не повлия на техните нива.
Професор Робърт Ласт , друга водеща фигура в изследването, обясни двойните пътища на метаболизма на ацилната захар - единият за трихомите, другият за корените - като "паралелни вселени". Еволюционният анализ разкрива, че ASAT1-L вероятно се е развил след дублиране на ген на предците, за да се специализира в корените, докато неговият аналог продължава да функционира в трихоми. Това заключение беше подкрепено от откритието на подобни коренови ацилни захари в някои видове диви домати, което показва сравнително скорошно еволюционно развитие в семейството на доматите.
Точната цел на тези подземни ацилни захари все още не е разкрита. Като се има предвид сходството им със защитните съединения в трихомите, може да се предположи, че те могат да помогнат на доматите да се защитят срещу почвени вредители и патогени, както и да привлекат полезни микроби. Бъдещите изследвания биха могли да хвърлят светлина върху техните екологични роли и потенциално да доведат до земеделски иновации, които намаляват нуждата от вредни синтетични пестициди и фунгициди, насочени към производството на по-безопасни храни и екологична устойчивост.
