Pintaa syvemmältä

Onko kasveilla periytyviä tauteja?

Katselin bussin ikkunasta talvilehdettömiä koivuja tien poskessa. Kaikki muut näyttivät ihan terveiltä, mutta yhdessä oli ainakin kymmenen tuulenpesäksi sanottua risukimppua. Tuulenpesä on sienitauti, joten sen luulisi itiöiden avulla helposti tarttuvan ainakin viereisiin koivuihin.

Koivut olivat levinneet paikalle mikä mistäkin ja niissä oli geneettisiä eroja. Erilaisuudessa on voimaa! Ilmeisesti vain se yksi koivu oli helppo saalis tuulenpesäsienelle, ne muut olivat vastustuskykyisiä ainakin juuri sille sienikannalle, joka teki yhteen koivuun tuulelle pesiä juuri siinä paikassa.

Kasvit torjuvat tauteja kahdella tavalla, proaktiivisesti eli ennalta ja reaktiivisesti eli infektion seurauksena. Lehdissä esimerkiksi on vahamainen pintakelmu ja erilaisia aineita, jotka muiden tehtävien ohella torjuvat taudinaiheuttajia. Monet mikrobeja tappavat aineet syntyvät kuitenkin vasta infektion jälkeen.

Periytyykö joku kasvisairaus tai alttius sairastua? Onko kasveilla esimerkiksi syöpää? Eläimillähän syöpä johtuu siitä, että solut alkavat jossakin kohdassa jakautua hallitsemattomasti. Usein sen aiheuttavat ulkoiset tekijät, kuten saasteet, mutta alttius syövälle on periytyvää. Kasveillakin on samantapaisia kasvaimia, jotka melkein aina johtuvat sieni-, bakteeri- tai virusinfektiosta. Lehtipuiden ja monen muunkin kasvin lehdissä voi olla pieniä äkämiä, siis eräänlaisia syöpäkasvaimia. Nekin voivat johtua infektiosta tai olla vaikkapa punkin tai hyönteisen aiheuttamia; silloin kyseisen eläimen toukat tai muut nuoruusvaiheet elelevät äkämän sisällä.

Kasvien ”syöpä” eroaa eläinten vakavasta ja usein kuolemaan johtavasta sairaudesta kahdesta syystä. Ensiksikin, kasveissa kasvaimet eivät lähetä etäpesäkkeitä. Kasvien solut ovat kuin silmiä jäykässä, kolmiulotteisessa soluseinäverkostossa eli solut eivät voi liikkua paikasta toiseen. Toiseksi kasveilla ei ole välttämättömiä elimiä – tai on, mutta jos yksi kuolee tai tulee toimintakyvyttömäksi, aina voi tehdä uuden tilalle. Eläimet eivät pysty tekemään syöpäkasvaimen tuhoamien aivojen tai keuhkojen tilalle mitään. Itse asiassa yksi kasvien puolustuskeino on ohjelmoitu solukuolema. Jos sieni tai muu iskee, kasvi omaehtoisesti tappaa infektoituneen ja sitä ympäröivän solukon, jotta tauti ei pääse leviämään.

Ei ole tavatonta, että kasvien ”syöpäsolukoita” myydään kalliiseen hintaan. Visakoivu on hyvä esimerkki. Visautuminen on geneettinen kasvuhäiriö, ja siksi visakoivuja voidaan kloonata vaikkapa silmuista. Kun silmusta kehittyy uusi kasvi, häiriö siirtyy jakautuvien solujen mukana seuraavaan sukupolveen.

Kasveilla ei ole havaittu suoraan geenien mukana periytyviä sairauksia, vaikka asiaa on tutkittu ainakin puolisentoista vuosisataa. Lituruohosta (Arabidopsis thaliana) on kuitenkin löydetty geeni, joka normaalisti toimiessaan altistaa kasvin homemaiselle sienitaudille. Kun geenin toiminta ehkäistään tai siitä tehdään poikkeavasti toimivia muotoja, solujen seinän rakenne muuttuu hitusen ja home ei enää pysty iskemään mutantteihin. Tauti siis viittaa kintaalla geenin yleiselle muodolle, koska on ehtinyt sopeutua siihen.

Aivan äskettäin on todettu, että tarpeen tullen kasvit osaavat ketterästi siirtää vastustuskyvyn jälkeläisilleen epigeneettisesti, ilman verkkaisesti tapahtuvia geenimutaatioita. Jos emokasvi on joutunut kamppailemaan inhaa tautia vastaan, sen normaalioloissa hiljaiset puolustusgeenit ovat aktivoituneet. Emokasvi on tehtäviensä tasalla ja harrastaa kokemuksiinsa perustuvaa jälkeläishoivaa: uusi sukupolvi perii siemenen tai itiön välityksellä geenit hälytystilassa.

Kuvitus: Hanna Lahti/Huomen GDI