假单胞菌可通过释放毒素保护植物免遭病害学术资讯

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▲假单胞菌通过6型分泌系统（T6SS）向其它细菌注入毒素，从而保护植物。

与其他生物一样，植物与其伴生的菌落息息相关。有益和有害的菌落激烈竞争，获取优势地位。某些细菌可以通过分子注射器向竞争对手注入有毒物质。加拿大麦克马斯特大学的研究人员在2月出版的《生物化学》中指出，一种可以释放这类毒素的土壤细菌（假单胞菌）可以保护植物免遭病害。

假单胞菌可以杀死寄居在土壤中的植物病原体，例如对棉花根有侵害作用的真菌和细菌。假单胞菌可以向土壤中释放多种抗菌化合物，但John Whitney对通过6型分泌系统（T6SS）直接注入细菌的化合物尤为感兴趣。“T6SS是一种分子级别的纳米机器，它能将毒素注入其他细菌并致其死亡。”Whitney说：“拥有T6SS的细菌对植物的保护作用更加显著。”

在与Whitney共同开展的一项研究中，加拿大滑铁卢大学研究生Jenny Tang和Nathan Bullen发现，假单胞菌向其他细菌释放的有毒蛋白质的作用对象，是一种普遍存在于所有活细胞中的分子——烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）。NAD+是一种作用于诸多生化反应的协同因子。通过毒素摧毁NAD+，这就是假单胞菌的秘密武器。接着，Whitney团队研究了其他细菌的基因组序列，以了解靶向NAD+的策略是否广泛存在于“微生物之争”中。结果显示，有分泌系统的细菌的基因与编码NAD-靶向毒素的基因相似。

Whitney表示，这种情况并非只存在于假单胞菌中，许多其他细菌也会采取类似的方式以成为“微生物之争”的赢家。毒性蛋白质在自然界中的广泛存在催生了许多疑问：细菌是如何进化出抵御毒素的能力的？NAD-靶向毒素是否是最有效的抑菌剂？Whitney认为，在未来，当农学家们对这些问题有更深入的研究后，有望利用这些保护性细菌来有效抑制植物病原体。

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编译：雷鑫宇审稿：西莫编辑：程建兰

来源：https://phys.org/news/2018-02-insight-molecular-weapons-microbiome.html