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        植物防御真菌感染的關(guān)鍵機(jī)制
        
			
        
				2019-06-29 09:49:31
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        每年，真菌感染都會(huì)摧毀世界上五種最重要的作物 - 大米，小麥，玉米，大豆和馬鈴薯 - 至少1.25億噸 - 這一數(shù)量可以為6億人提供食物。真菌不僅是該領(lǐng)域的問(wèn)題，而且在收獲后供應(yīng)鏈階段也會(huì)產(chǎn)生巨大損失。此外，應(yīng)該指出的是，一些真菌會(huì)產(chǎn)生霉菌毒素，這種物質(zhì)能夠在人類(lèi)和動(dòng)物身上引起疾病和死亡。農(nóng)民使用殺菌劑來(lái)治療真菌感染，但這些并不總是100%有效，此外，消費(fèi)者越來(lái)越多地要求無(wú)農(nóng)藥產(chǎn)品。
        

        植物防御真菌感染的關(guān)鍵機(jī)制
        

        與人類(lèi)一樣，植物已制定防御策略以保護(hù)自己免受病原體侵害?，F(xiàn)在，來(lái)自西班牙農(nóng)業(yè)基因組學(xué)研究中心(CRAG)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，通過(guò)SUMO化調(diào)節(jié)植物中的蛋白質(zhì)活性對(duì)于植物對(duì)真菌感染的抵抗力至關(guān)重要。
        

        該研究剛剛在Molecular Plant上發(fā)表，是CRAG的兩位CSIC研究人員合作的結(jié)果：蛋白質(zhì)調(diào)控專(zhuān)家Maria Lois和植物免疫應(yīng)答病原體感染專(zhuān)家MaríaCoca。瑪麗亞·洛伊斯說(shuō)：“這項(xiàng)研究的結(jié)果將用于開(kāi)發(fā)作物保護(hù)免受真菌感染的新策略。”
        

        SUMOylation：難以學(xué)習(xí)
        

        SUMO蛋白與其他細(xì)胞蛋白結(jié)合(SUMOylation)是許多細(xì)胞功能的關(guān)鍵過(guò)程。例如，在動(dòng)物中，一些癌癥和神經(jīng)退行性疾病與有缺陷的SUMO化有關(guān)。在植物中，已知SUMO綴合調(diào)節(jié)植物發(fā)育和對(duì)環(huán)境脅迫的響應(yīng)。
        

        然而，直到現(xiàn)在，SUMOylation一直難以研究，因?yàn)槠渫耆种茖?dǎo)致種子階段的植物死亡。為了克服這些限制，Maria Lois的研究小組開(kāi)發(fā)了一種新工具，僅部分抑制SUMO化，因此植物可以正常發(fā)育。使用基因工程技術(shù)，CRAG研究人員引入了一種部分抑制SUMO化的小蛋白片段。
        

        植物更容易受到真菌感染
        

        使用這種新方法，CRAG的研究小組發(fā)現(xiàn)，具有受損的SUMO化的植物顯示出對(duì)灰葡萄孢(Botrytis cinerea)和Plectosphaerellacucumerina的壞死性真菌感染的易感性增加。“這兩種真菌導(dǎo)致植物死亡并以死亡組織為食?；颐共∈且环N地理上廣泛傳播的真菌，可以感染許多植物。它以葡萄種植者而聞名，因?yàn)樗a(chǎn)生葡萄酒中的高貴腐爛和灰腐病，影響葡萄酒Plectosphaerella cucumerina是一種研究模型，但也是甜瓜等蔬菜作物的重要病原體，“CRAG的CSIC研究員Maria Coca解釋說(shuō)。
        

        此外，研究人員觀察到真菌感染后不久，感染植物的蛋白質(zhì)SUMO化減少。該觀察結(jié)果表明，壞死性真菌將蛋白質(zhì)SUMO化作為致病機(jī)制降低。因此，這項(xiàng)研究為開(kāi)發(fā)針對(duì)病原真菌的作物保護(hù)的新策略以及開(kāi)發(fā)更具體的殺真菌劑開(kāi)辟了新的機(jī)會(huì)。
        

        部分抑制SUMO化的策略是本研究的關(guān)鍵，但據(jù)信還有其他應(yīng)用。“這種新方法將使我們能夠更好地理解SUMOylation調(diào)節(jié)的過(guò)程，最重要的是，它是一種可以在農(nóng)藝學(xué)重要植物中輕松實(shí)施的工具，即使是那些具有高遺傳復(fù)雜性的植物，例如小麥，”Lois解釋說(shuō)。“我們相信仍有許多重要的SUMOylation功能可供發(fā)現(xiàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種在這方面有所幫助的分子工具，”研究人員補(bǔ)充道。
        
			

			
          
        
			
        
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