Đây là hình ảnh phác họa protein mầm bệnh đạo ôn AVR-PikD (màu xanh lá cây) liên kết với một phần protein kháng bệnh ở lúa Pikp (màu xanh da trời). Hình ảnh nằm mờ phía sau ám chỉ loại nấm gây bệnh làm lây nhiễm các tế bào lúa (phía bên trái, nấm có màu đỏ) và cây lúa (phía bên phải). Ảnh: Trung tâm John Innes

"Chúng tôi biết rằng thực vật có bộ cảm biến để phát hiện mầm bệnh nhưng chúng tôi biết rất ít về cách hoạt động của chúng", giáo sư Banfield từ Trung tâm John Innes (JIC) cho biết.

Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí eLife, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Mark Banfield hướng dẫn, phối hợp với Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Sinh học Iwate (Nhật Bản) và Phòng thí nghiệm Sainsbury (Vương quốc Anh), đã tìm hiểu một protein cảm biến ở cây lúa gọi là Pik gắn kết ra sao với AVR-Pik, một protein ở mầm bệnh đạo ôn. Loại nấm này gây ra căn bệnh tàn phá hầu hết các loại lúa khác. Với việc sử dụng thiết bị tinh thể X-ray tại Diamond Light Source - Cơ quan Khoa học synchrotro của Anh nằm ở Oxfordshire - nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc chụp ảnh các điểm tiếp xúc giữa protein thực vật và protein mầm bệnh ở mức độ phân tử - lần đầu tiên điều này được thực hiện cho một cặp protein thực vật và protein mầm bệnh theo mô hình gen-đối-với-gen.

Tiến sĩ Abbas Maqbool từ JIC, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết thêm rằng, "Harold Flor dự đoán rằng, cảm biến thực vật tách bạch rõ các loại mầm bệnh khác nhau, nhưng vào thời điểm đó ông chưa biết về các phân tử tham gia. Điều đáng nói là những ý tưởng của ông hiện nay đã được đúc kết thành mô hình phân tử chi tiết".

Tiến sĩ Maqbool, Giáo sư Banfield và các đồng nghiệp đã tiếp tục khám phá ra rằng sức mạnh mà cảm biến Pik liên kết với protein mầm bệnh AVR-Pik tương quan với sức mạnh phản ứng của cây. Điều này mở ra các con đường mới trong việc tạo ra phản ứng thực vật tốt hơn để chống lại mầm bệnh bằng cách xây dựng các cảm biến có sức mạnh liên kết tăng lên với protein mầm bệnh, từ đó tăng cường khả năng kháng bệnh.

"Một khi chúng ta hiểu được làm thế nào những cảm biến thực vật phát hiện các mầm bệnh đang xâm nhập, chúng ta có thể đưa ra những chiến lược để "tăng" hệ miễn dịch thực vật và giúp bảo vệ lúa và các cây lương thực quan trọng khác trước bệnh tật", giáo sư Banfield cho hay.

Thanh Vân - Dostdongnai, theo Eurekalert.