植物的秘密武器：用泡泡對抗黴菌入侵
儘管冰箱能將食物保存在安全溫度下，保持新鮮，但它們也可能成為毀滅水果的灰色黴菌的孵化器。大多數黴菌在溫暖的溫度下繁榮生長，但許多能在冰箱中產生孢子。這些孢子可以在空氣中傳播，在冰箱內累積，感染水果和蔬菜。然而，根據2023年12月15日發表在《細胞宿主與微生物》雜誌上的一項研究顯示，植物可能並非對這種蔓延的真菌毫無防禦能力。植物使用一種隱形的分子武器攻擊灰色葡萄孢菌的細胞。
研究團隊在實驗室中觀察到，植物如阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）對抗灰色葡萄孢菌（Botrytis cinerea）時，會發送充滿RNA和信使RNA（mRNA）分子的小脂質泡泡，稱為「細胞外囊泡」。這些泡泡一旦進入黴菌細胞，就能夠抑制感染性黴菌細胞。
加州大學河濱分校的微生物學家金海玲（Hailing Jin）是這項研究的共同作者。他表示：「植物並非袖手旁觀，它們正在努力保護自己免受黴菌侵害，現在我們對它們是如何做到這一點有了更好的了解。」
金海玲的團隊之前發現，植物使用這些相同的泡泡發送小的mRNA分子，可以沉默使黴菌更有毒的基因。這項新研究發現，這些泡泡中的mRNA分子攻擊黴菌細胞中重要的細胞過程，包括細胞器的功能。
互相使用特殊脂質泡泡攻擊
金表示：「這些mRNA可以編碼一些最終進入黴菌細胞線粒體的蛋白質。線粒體是任何細胞的能量工廠，因為它們產生能量。一旦進入，它們就會破壞真菌線粒體的結構和功能，從而抑制真菌的生長和毒性。」（圖／Cell Host & Microbe）
有趣的是，黴菌也使用這些相同的脂質泡泡將小的損害性RNA送入它們感染的植物中。它們會抑制植物的免疫力，為真菌所需的遺傳信息的入侵提供良好的保護。
金海玲說：「在感染過程中，總是有大量的通信和分子交換，植物和真菌試圖互相對抗。以前人們研究了被交換的蛋白質。現在，現代技術使我們能夠發現這場戰鬥中另一個重要的參與者群體。」
未來的研究中，該團隊希望利用這一隱形RNA傳遞系統的發現，創造更環保的殺菌劑。他們相信，這些潛在的基於RNA的殺菌劑不會在環境中留下有毒殘留物，也不會影響動物和人類。
金海玲表示：「控制害蟲和病原體的戰鬥永無止境。如果我們能夠傳遞干擾黴菌細胞功能的mRNA，我們可能更有效地幫助植物在這場戰鬥中取得勝利。」
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首圖來源：DEPOSIT PHOTOScc By4.0
圖片來源：Cell Host & Microbe cc By4.0
參考論文：
1.Plant mRNAs move into a fungal pathogen via extracellular vesicles to reduce infectionCell Host & Microbe
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