<– Dari kiri: Daniel Klessig, Sang-Wook Park dan Evans Kaimoyo memeriksa salah satu subjek penyelidikan mereka: suatu tanaman tembakau yang dijangkiti dengan virus mozek tembakau.

Walaupun tumbuh-tumbuhan kekurangan sel-sel T manusia dan sel-sel fungsi imun lain untuk memberi isyarat dan melawan jangkitan, ahli-ahli sains telah tahu lebih daripada 100 tahun lalu bahawa tumbuh-tumbuhan bagaimanapun masih memberi isyarat yang mereka telah diserang supaya mencetuskan satu ketahanan tumbuhan meluas. Sekarang, penyelidik-penyelidik di Institut Boyce Thompson untuk Penyelidikan Tumbuhan (BTI) di kampus Cornell telah mengenalpasti isyarat elusif (yang sukar ditangkap) dalam proses: methyl salicylate, suatu aspirin seperti sebatian yang memberitahu agar berjaga-jaga kepada sistem imun tumbuhan untuk berpindah ke kelengkapan yang lebih tinggi.

Fenomena ini adalah dipanggil ketahanan perolehan sistemik dan dikenali untuk menghendaki pergerakan satu isyarat daripada tempat jangkitan ke tempat yang tidak dijangkiti pada bahagian-bahagian tumbuhan.
“Dengan akhirnya mengenal pasti satu isyarat yang bergerak dari satu tapak infeksi untuk mengaktifkan pertahanan sepanjang tumbuhan itu, serta enzim-enzim yang mengawal tahap isyarat ini, kita boleh jadi pada satu kedudukan untuk meminda isyarat dalam satu cara supaya menambah keupayaan tumbuhan untuk mempertahankan dirinya,” kata saintis senior BTI iaitu Daniel F Klessig, seorang profesor tambahan dalam patologi tumbuhan di Cornell, yang menjalankan kerja dengan Sang-Wook Park dan rakan-rakan sekerja BTI yang lain.

Pendekatan mereka, menggunakan teknologi gen untuk mengukuhkan kekebalan tumbuhan, akan mempunyai akibat-akibat yang luas, merangsang pengeluaran tanaman dan menurunkan penggunaan pestisid.

Methyl salicylate adalah satu bentuk asid salisilik (SA) yang diubahsuai, yang telah digunakan selama berabad-abad untuk melegakan demam, kesakitan dan keradangan, mulanya melalui penggunaan kulit kayu dedalu dan, sejak 1889, dengan aspirin iaitu merupakan dadah yang terbanyak digunakan di seluruh dunia.

Dalam tahun 1990an, kumpulan penyelidik Klessig melaporkan bahawa SA dan nitrik oksida adalah dua isyarat-pertahanan kritikal molekul-molekul dalam tumbuh-tumbuhan, juga memain peranan yang penting dalam kesihatan manusia. Kemudian, dalam 2003 dan 2005, kumpulan itu telah melaporkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences bahawa enzim itu, asid salisilik ikatan protein 2 (SABP2), diperlukan untuk ketahanan perolehan sistemik dan menukar Methyl salicylate (yang tidak aktif secara biologi kerana ia gagal untuk mendorong respon-respon imun) kepada SA, yang aktif secara biologi.

Selepas tumbuh-tumbuhan diserang oleh patogen, penyelidik-penyelidik telah sebelumnya menemui, mereka menghasilkan SA di tapak infeksi untuk mengaktifkan pertahanan mereka. Sesetengah SA ditukar kepada methyl salicylate, yang akan dapat ditukar balik ke SA dengan SABP2.

Menggunakan tumbuh-tumbuhan di mana SABP2 berfungsi adalah sama ada biasa, dipusingkan di samping atau mutat dalam daun-daun yang dijangkiti atau yang bahagian lebih atas, daun yang tidak dijangkiti, kumpulan Klessig menunjukkan yang SABP2 mesti aktif di bahagian lebih atas, daun yang tidak dijangkiti akan pergi ke ketahanan perolehan sistemik untuk membangun dengan baik. Berbeza dengan, SABP2 yang mesti menjadi tidak aktif dalam daun yang dijangkiti dengan mengikatnya kepada SA.

“Pentak-aktifan ini membenarkan methyl salicylate untuk membina,” jelas Klessig. “Ia kemudian mengalir melalui floem (atau makanan yang menjalankan “tiub-tiub”) kepada tisu yang tidak dijangkiti, di mana SABP2 menukar ia kembali kepada SA yang aktif, yang kini boleh mengaktifkan pertahanan tumbuhan itu.”

Klessig berkata bahawa ia adalah tidak jelas mengapa tumbuh-tumbuhan menghantar hormon ini kepada tisu yang tidak dijangkiti dalam bentuk yang tidak aktif, yang kemudiannya mestilah diaktifkan oleh pembuangan kumpulan methyl.

“Penyelidikan ini juga menyediakan pengertian terhadap bagaimana hormon seperti SA boleh aktif mengawal strukturnya – dan oleh sebab itu menentukan aktivitinya sendiri – dengan mengawal enzim yang bertanggungjawab,” beritahu Park, ketua pengarang kertas kajian.

Laporan kajian dari Cornell University