Kedves olvasók mint a cím is mutatja, ma megtörtént a lehetetlen. Egészen pontosan a lehetetlen régebben történt meg, én csak ma szereztem róla tudomást. Karen V. Ambrose és munkatársai füvek szimbionta gombáit vizsgálták, ezek közül is az Epicholë nevű szervezeteket. Ezek a gombák azért izgalmasak, mert amikor szimbiózisba lépnek a növényekkel, védelmet is nyújthatnak bizonyos káros hatások ellen, például megvédik a növényt a rovarkártevői ellen.

A szerzők éppen ennek a rovarok elleni védelemnek akartak kicsit utánajárni, a gombával fertőzött és nem fertőzött növények által kifejezett géneket hasonlították össze és meglepő módon azt tapasztalták, hogy a gombával fertőzött növényekben egy baktérium gén terméke is megtalálható. A fehérjekódoló gén nagyon hasonlított az eredetileg a Photorhabdus luminescens nevű baktériumban leírt mcf1 és mcf2 (makes caterpillars floppy) génekhez, ezt mutatja az első B ábra. A Ph. lumiscens férgek szimbiontája, a rovarokon élősködő féreg Ph. lumiescens baktériumokat juttat a rovarba, amelyek azonnal különböző toxinokat kezdenek termelni, amik megölik a gazdát, így a féreg és a baktérium is nyugodtan lakmározhat belőle. Éppen mivel ez a szervezet alkalmas lehet rovarirtásra, valamennyire tanulmányozták, így az mcf1 és mcf2 génjeinek a működéséről is tudunk ezt-azt, például, hogy mindkettő rovarölő toxinfehérjéket kódol. Az eddig rendelkezésünkre álló tizenhárom Epicholë genomban megtalálható ez az mcf szerű gén, ezt mutatja az első A ábra, míg a több száz ismert egyéb gomba genomból hiányzik, így valószínűsíthető, hogy egy nem túl régen történt horizontális génátviteli esemény juttatta be ennek a gombának a genomjába.

Ezek után nyilván kipróbálták, hogy toxinként működik -e a fehérje, egy E. coli baktériumba klónozták a fehérjét kódoló gént, majd egyszerűen hernyókat injekcióztak be az E. coli baktériumok szuszpenziójával. Azt tapasztalták, hogy az üres vektort hordozó baktérium nem ölte meg a hernyókat, az mcf-szerű gént kifejező baktérium viszont igen.

Mi ebben a lehetetlen? Én évek óta hallom minden létező forrásból, hogy a természetben nem jöhet létre olyan növény, amely egy baktériumból származó toxint termelj és így védekezik a rovarkártétel ellen, ezért kell szabályozni a Bt-toxin termelő génmódosított növényeket. Viszont mint a mellékelt ábra mutatja, a természetben is akad ilyen, egy eukarióta gomba egy baktériumtól szerzett egy toxin fehérjét kódoló gént, amivel a gazdanövényét rágó rovarokat öli meg. Vajon majd átírják ezeket a törvényeket, hiszen mostantól nyilvánvaló, hogy a természetben is létrejöhet olyan növény, ami baktérium toxinfehérjékkel mérgezi le a rovarkártevőit?

Ambrose, Karen V., Albrecht M. Koppenhöfer, and Faith C. Belanger. “Horizontal Gene Transfer of a Bacterial Insect Toxin Gene into the Epichloe Fungal Symbionts of Grasses.” Scientific Reports 4 (Július 2014). doi:10.1038/srep05562.