Parasit ini mengubah tanaman menjadi zombie

Tanaman sawi yang terinfeksi parasit tertentu tumbuh aneh, pertumbuhannya terdistorsi oleh penyerbu kecil. Daunnya berbentuk aneh, batangnya membentuk struktur padat yang disebut sapu penyihir dan dapat menumbuhkan bunga yang tidak menghasilkan biji. Dan yang paling mengejutkan, dia hidup lebih lama daripada saudara-saudaranya yang tidak terpengaruh, dalam keadaan remaja yang abadi.

“Sepertinya masih dalam tahap remaja,” kata Saskia Hugenhout, ilmuwan di John Innes Center di Inggris yang mempelajari siklus hidup parasit. fitoplasma ester yolus.

Tetangga tanaman tumbuh, berkembang biak, dan mati, tetapi inang Phytoplasma muda yang ditakuti tetap ada. Itu menjadi seperti campuran antara vampir yang tidak pernah menua dan inang zombie yang tubuhnya melayani kebutuhan parasitnya, yaitu iming-iming serangga penghisap getah untuk memakan cairan tubuh tanaman selama mungkin. Ketika serangga menelan parasit, mereka menyebarkannya ke inang baru, dan seluruh siklus “Malam Orang Mati-Bertemu-Dracula” berulang.

Bagaimana parasit melakukan kontrol luas seperti itu adalah topik yang lebih dari sekadar keingintahuan biasa di antara para ilmuwan – Phytoplasma dapat menyebabkan penyakit yang menghancurkan pada tanaman tanaman seperti wortel. di sebuah Makalah diterbitkan pada bulan September di jurnal CellDr. Hugenhout dan rekan-rekannya mengungkapkan bahwa beberapa dari perubahan menakutkan ini didorong oleh aksi protein tunggal dari parasit yang disebut SAP05, yang menghalangi pematangan tanaman.

SAP05 bukanlah zat pertama yang diproduksi oleh fitoplasma ini yang oleh para ilmuwan dikaitkan dengan gejala yang ditimbulkannya. Tim mengurutkan genom parasit beberapa waktu lalu, dan mengidentifikasi beberapa protein yang mungkin digunakan untuk memusnahkan korbannya. Namun dalam makalah baru, mereka menjelaskan bagaimana SAP05 tampaknya mendorong beberapa efek yang lebih mengejutkan, seperti memperpanjang usia.

Ternyata SAP05 mengikat dua kelompok protein nabati yang mengontrol ekspresi gen yang digunakan dalam pengembangan. Setelah menempel, itu akan dipecah oleh mesin pembuangan sampah pabrik. Akibatnya, tanaman tampak membeku dalam waktu, tidak dapat berkembang.

Ini masuk akal, dari perspektif parasit. Jika tanaman inang matang secara alami, mereka akan menanam bunga dan menghasilkan biji, mengerahkan seluruh energi mereka untuk membuat generasi tanaman berikutnya. Tidak lama kemudian daunnya rontok dan layu.

“Anda dapat membayangkan bahwa ini bukanlah situasi yang ideal untuk parasit,” kata Dr. Hugenhout.

Parasit mendapat manfaat dari sterilisasi tanaman, sehingga mereka dapat memfokuskan energi mereka untuk menciptakan keturunan mikroba. Mereka juga mendapat manfaat dari kelangsungan hidup tanaman dan penuh dengan jus lezat selama mungkin, lebih baik untuk memudahkan serangga memakannya.

Namun, menarik bahwa para ilmuwan menemukan bahwa SAP05 mengikat bagian yang sangat spesifik dari mesin pembuangan sel untuk mencapai tujuan ini. Dengan memodifikasi komposisi bagian itu, mereka dapat secara drastis mengurangi efek SAP05. Tanaman—dalam hal ini Arabidopsis thaliana, tanaman sawi kecil yang merupakan model laboratorium umum—dengan modifikasi ini tidak tumbuh menjadi bentuk sapu penyihir, dan tidak hidup lebih lama dari tanaman yang tidak terinfeksi.

Tapi itu tidak berarti mereka lebih baik. Tanaman yang direkayasa untuk menghindari SAP05 memiliki umur yang jauh lebih pendek ketika terinfeksi parasit. Tampaknya SAP05 mungkin menawarkan beberapa perlindungan terhadap stres infeksi, membuatnya lebih mudah untuk ditoleransi oleh tuan rumah. Tanpa itu, tanaman mungkin lebih bebas untuk melanjutkan pematangannya, tetapi juga menerima lebih banyak kerusakan penyakit dari tanaman zombie, yang lebih tahan terhadap pengaruh parasit lainnya. Zombi hidup di dalamnya, dilindungi oleh organisme yang menungganginya.

Dr. Hugenhout mengatakan kontrol ini kemungkinan akan disesuaikan dengan siklus hidup serangga yang memakan getah. Setelah serangga memakan tanaman, menginfeksinya dengan parasit, mereka bertelur di atasnya. Pada saat parasit menyebar, telur matang.

Ketika serangga kecil menetas, mungkin 10 hari kemudian, mereka memiliki cukup waktu tersisa dalam umur panjang tanaman untuk menikmati jus mereka sebelum terbang. Sepanjang perjalanan akan menjadi teman dekat mereka, Fitoplasma.

“Parasit telah berkembang biak sekarang, tepat pada waktunya,” kata Dr. Hugenhout.