Vi khuẩn không chỉ tấn công người và động vật mà tấn công cả các cây trồng như cà chua, cải bắp và cây lúa - gây những thiệt hại lớn về kinh tế trên toàn cầu. Tuy nhiên, thực vật vẫn có khả năng tự vệ. Chúng sở hữu một hệ thống miễn dịch bẩm sinh được trang bị các cảm biến miễn dịch khác nhau, phát hiện các chất chỉ xuất hiện ở vi sinh vật và kích hoạt một phản ứng tự vệ. Ví dụ, ở động vật có vú, cơ quan cảm nhận 4 (TLR4) phát hiện ra lipopolysaccharide, nội độc tố và là thành phần chính của màng ngoài của nhiều vi khuẩn gây bệnh.

Do cây trồng cũng gắn kết một phản ứng miễn dịch với lipopolysaccharide, các nhà khoa học giả định là cây trồng có một cảm ứng miễn dịch đối với chất này. Bản chất của cảm biến này trước đó chưa được biết đến. Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu đa ngành của các nhà khoa học từ TUM, IPB và Trung tâm Y học và Sinh học Leibniz ở Borstel đã thành công trong việc giải mã cơ chế phát hiện vi khuẩn lipopolysaccharide ở cây mô hình Arabidopsis thaliana.

Việc tìm kiếm các cảm biến lipopolysaccharide của cây trồng rất phức tạp bởi thực tế các nội độc tố không bao gồm một phân tử duy nhất mà là một hỗn hợp phức tạp của các phân tử lipopolysaccharide tương tự. Vì vậy, việc phân tích, lọc và tách các thành phần hóa học của các lipopolysaccharide tại trung tâm nghiên cứu Borstel là một điều kiện tiên quyết quan trọng đối với việc kiểm tra di truyền và sinh hóa cât trồng tại TUM và IPB.

Những xét nghiệm này cho phép các nhà khoa học xác định cảm biến cây Arabidopsis sử dụng để phát hiện các lipopolysaccharide. Thí nghiệm của họ cho thấy chức năng này được thực hiện bởi protein LipoOligosaccharide (LORE), đây cũng là khởi đầu của việc đáp ứng miễn dịch sau này. Tuy nhiên, LORE biểu hiện khác nhau trong các thành phần của các cảm biến nội độc tố ở động vật. Vì vậy, quá trình tiến hóa đã tạo ra hai trường hợp riêng biệt, xảy ra một cách độc lập ở động vật và ở thực vật.

Nhóm nghiên cứu cũng đã thấy rằng, mặc dù các cảm biến khác nhau, cả động vật và thực vật đều phát hiện các thành phần tương tự của lipopolysaccharide là li-pít A. Ở người và động vật có vú khác, li-pít A có thể gây ra một phản ứng miễn dịch quá mức với nhiễm trùng huyết và sốc nhiễm trùng gây nên biến chứng đe dọa đến sự sống.

Điều thú vị là không phải tất cả các cây trồng đều có cảm biến miễn dịch LORE mà chỉ ở họ cây có hoa 4 cánh. Ngoài Arabidopsis, họ này bao gồm các cây trồng quan trọng như cải bắp, mù tạt và hạt cải dầu. Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng nhận thấy rằng các cảm biến vẫn giữ được chức năng của nó nếu chuyển sang cây trồng khác. Do đó, kết quả của nghiên cứu này có thể được sử dụng như một công cụ để nghiên cứu và lai tạo cây trồng với đặc tính tăng cường sức đề kháng với vi khuẩn gây bệnh.