قاد فريق بحثي بقيادة الباحث كين شيراسو (Ken Shirasu) من مركز علوم الموارد المستدامة في معهد RIKEN الياباني (RIKEN CSRS) اكتشاف بروتين قديم يمتلك القدرة على مساعدة النباتات على مقاومة عشرات الآلاف من أنواع البكتيريا والمسببات المرضية الأخرى.

سُمّي هذا المستقبِل المناعي "SCORE" (Selective Cold-shock protein Receptor)، أي مستقبل بروتين الصدمة الباردة الانتقائي. يستطيع هذا المستقبِل اكتشاف بروتينات الصدمة الباردة (Cold-shock proteins - CSP)، وهي بروتينات توجد أشكالها المختلفة في أكثر من 85% من البكتيريا المعروفة، كما توجد في الفطريات والحشرات.

أظهرت التجارب المنشورة في مجلة Science أنه يكفي استبدال جزء رئيسي من SCORE ببديل آخر لتغيير نوع بروتين الصدمة الباردة الذي يتعرف عليه بشكل قابل للتنبؤ (وبالتالي تغيير نوع الممرض الذي يتم اكتشافه). هذه الاستراتيجية يمكن استخدامها لتصميم نسخ اصطناعية من SCORE تمنح النباتات (خاصة المحاصيل والأشجار) مقاومة ضد أي مسبب مرضي يصيبها.

من المعروف أنه عندما تُصاب نباتات مزهرة مثل الأرز والقمح وأشجار الزيتون والخيزران بالمسببات المرضية، فإنها تصبح أقزام وتنخفض إنتاجيتها بشكل كبير.

لحسن الحظ، تمتلك النباتات مستقبلات بروتينية مناعية تتعرف على جزيئات الممرضات عندما تتطابق معها وتُطلق استجابة مناعية. لكن للأسف، لا يوجد مستقبِل مناعي واحد قادر على التعرف على جميع الممرضات الحالية والمستقبلية.

لكن بحوثًا حديثة أظهرت أن مستقبلات مناعية خاصة بفرع معين من شجرة عائلة النباتات (مثل الكرنب والبروكلي) يمكن نقلها إلى سلالات أخرى (مثل الطماطم والبطاطس) لتمنحها قدرات دفاعية لم تكن تمتلكها من قبل.

يبدو الأمر بسيطًا، لكن الواقع أنه من بين مئات الآلاف من أزواج المستقبِل-الميكروب المحتملة في الطبيعة، لم يتم حتى الآن تحديد سوى أقل من عشرة أزواج فقط، وكلها في أنواع نموذجية تم تسلسل جينومها.

وفي غياب معرفة أي مستقبِل يتعرف على أي ميكروب، كان من الصعب تحسين صحة المحاصيل الحقلية. في دراستهم الجديدة، ركز فريق كين شيراسو وRIKEN CSRS على تطوير استراتيجية لتحديد هذه الأزواج، ونجحوا في اكتشاف SCORE الذي يُعد خطوة ثورية محتملة في هندسة مناعة النباتات.