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        植物可以跳過(guò)中間人并直接識(shí)別引起疾病的真菌
        
			
        
				2019-02-23 10:28:24
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        統(tǒng)稱為“白粉病”的真菌疾病折磨著廣泛的植物物種，包括農(nóng)業(yè)相關(guān)谷物如大麥，并導(dǎo)致作物產(chǎn)量顯著降低。導(dǎo)致白粉病的真菌在植物細(xì)胞內(nèi)傳遞所謂的效應(yīng)分子，在那里它們操縱宿主的生理和免疫系統(tǒng)。作為回應(yīng)，一些植物已經(jīng)開(kāi)發(fā)出抗性(R)基因，通常是細(xì)胞內(nèi)免疫受體，其通過(guò)檢測(cè)真菌的效應(yīng)物識(shí)別感染，經(jīng)常導(dǎo)致植物細(xì)胞在試圖感染的位點(diǎn)死亡以限制真菌的傳播。在流行的觀點(diǎn)中，免疫受體直接識(shí)別效應(yīng)物在植物 - 病原體相互作用中是罕見(jiàn)的事件，然而，
        

        植物可以跳過(guò)中間人并直接識(shí)別引起疾病的真菌
        

        在大麥種群中，一種白粉病受體(稱為霉菌基因座a(Mla))經(jīng)歷了明顯的多樣化，導(dǎo)致大量不同的MLA蛋白變體具有高度相似(> 90%)的DNA序列。這表明與白粉病效應(yīng)物共同進(jìn)化，但進(jìn)化關(guān)系的性質(zhì)和免疫受體與效應(yīng)物之間的相互作用仍不清楚。
        

        為解決這些問(wèn)題，來(lái)自Paul Schulze-Lefert部門的Isabel Saur，Saskia Bauer及其同事首先從該領(lǐng)域收集的白粉病真菌中分離出幾種效應(yīng)物。除了兩個(gè)，這些蛋白質(zhì)彼此高度不同。當(dāng)作者表達(dá)效應(yīng)子以及匹配的MLA受體時(shí)，這導(dǎo)致細(xì)胞死亡不僅在大麥中，而且在遠(yuǎn)緣煙草細(xì)胞中，已經(jīng)表明不需要其他大麥蛋白來(lái)識(shí)別。利用生物發(fā)光作為直接蛋白質(zhì) - 蛋白質(zhì)相互作用的標(biāo)記，科學(xué)家確實(shí)發(fā)現(xiàn)了煙草葉提取物中效應(yīng)子-MLA對(duì)的特異性關(guān)聯(lián)。類似地，酵母中的蛋白質(zhì) - 蛋白質(zhì)相互作用測(cè)定也揭示了僅匹配效應(yīng)子-MLA對(duì)的相互作用。這些結(jié)果表明高度序列相關(guān)的MLA受體變體直接檢測(cè)不相關(guān)的真菌效應(yīng)子。
        

        植物病害是作物產(chǎn)量損失的主要原因。在物種之間轉(zhuǎn)移植物R基因是產(chǎn)生抗病作物的潛在有效方法。作者發(fā)現(xiàn)同一抗性基因的多個(gè)變異體能夠結(jié)合不同的病原體蛋白質(zhì)，也在遠(yuǎn)緣相關(guān)的植物物種中，強(qiáng)調(diào)了這種方法的潛力，并且早期發(fā)現(xiàn)小麥版本的Mla，Sr33和Sr50，提供對(duì)莖銹病分離株Ug99的抗病性，這是全球小麥生產(chǎn)的主要威脅。
        

        Paul Schulze-Lefert看到了更多激動(dòng)人心的應(yīng)用：“我們發(fā)現(xiàn)直接受體 - 效應(yīng)子相互作用廣泛存在于MLA受體中，這表明合理設(shè)計(jì)合成受體以檢測(cè)逃避植物免疫系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的病原體效應(yīng)物可能是可行的。 “
        
			

			
          
        
			
        
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