O ciupercă de rădăcină, care ajută copacii de eucalipt să extragă nutrienți și apă din sol, are un mod surprinzător de a menține această relație simbiotică. Aceasta eliberează bucăți mici de ARN care manipulează activitatea genelor din rădăcinile copacilor.
„Este ca un mecanism de cheie și butuc de blocare, în care ARN-ul este cheia necesară pentru deblocarea accesului la fabrică”, a declarat Jonathan Plett din cadrul Universității Western Sydney din Australia.
Mulți copaci formează relații simbiotice ectomicorizice cu speciile de ciuperci care se înfășoară în jurul rădăcinilor. „Este ca un hot dog într-o chiflă. Rădăcina este crenvurstul și ciuperca este chifla care îl înconjoară”, a declarat Plett.
Deși acest proces oprește creșterea rădăcinii, proiecțiile fungice asemănătoare degetelor (denumite hifele) se extind în sol cu mult dincolo de sistemul normal de rădăcini al copacului. Acestea colectează nutrienți pe care ciuperca le oferă la schimb pentru zaharuri produse de plante.
Cercetătorii cunosc faptul că ciupercile ectomicorizice „vorbesc” cu plantele prin eliberarea unei varietăți mari de proteine. În prezent, Plett și colegii săi au demonstrat faptul că o ciupercă denumită Pisolithus microcarpus eliberează și un microARN atunci când colonizează rădăcinile arborelui de gumă (Eucalyptus grandis).
MicroARN-urile sunt bucăți mici de ARN care reduc producția anumitor seturi de proteine. În mod normal, celulele folosesc microARN pentru a controla propria activitate a genelor. Totuși, unii agenți patogeni eliberează microARN pentru a opri genele implicate în apărarea celulară a unui potențial organism țintă.
P. microcarpus are un comportament similar. După ce a descoperit că P. microcarpus eliberează un tip de microARN denumit Pmic_miR-8, echipa lui Plett a blocat această substanță în rădăcinile răsadurilor crescute în laborator. Ei au descoperit faptul că rădăcinile colonizate anterior și-au reluat creșterea, arătând faptul că Pmic_miR-8 este esențial pentru menținerea relației simbiotice.
Este probabil ca multe alte ciuperci ectomicorizale să elibereze tipuri asemănătoare microARN. „Prin identificarea „cheilor” folosite de microbii benefici, utilizate pentru colonizarea plantelor, putem spera că în viitor vom putea dezvolta plante care vor fi mai capabile să se asocieze cu microorganismele respective. Acest lucru ar putea face ca plantele să fie mai puțin dependente de îngrășăminte, îmbunătățind durabilitatea silviculturii și a agriculturii”, a declarat Plett.
