受到攻击后会怎样?植物防御系统中的新“开关”被发现

科技工作者之家 2020-07-24

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研究人员在植物防御系统中发现了新“开关”。

防御系统是生命体赖以生存的基本前提,它能够发现威胁并采取有效的应对措施。众所周知,植物能够快速防御各种威胁,如昆虫啃食和病原体入侵。这些免疫反应机制是由一个复杂网络负责运转的。多年来,植物生物学家一直希望破解它的运行机制。

对防御机制而言,关键点在于免疫反应的时机和持续时间。人类拥有强烈而迅速的炎症反应,这是抵御疾病的必要条件。然而,慢性、持久的炎症又可能损害人类健康。植物也有针对病原体的类似快速响应防御系统。它需要受到严格的控制,以免对自身造成威胁。

加州大学圣地亚哥分校生物科学系的Keini Dressano、Alisa Huffaker及其同事发现了植物免疫反应系统中一个关键的“开关”,这种RNA结合蛋白有助于植物在受到攻击后的几分钟内启动免疫反应。数小时后,开关会接收到一个失活的“关闭”信号,以避免自身受损。

相关结果7月20日发表于《自然•植物》杂志中。

研究人员在拟南芥中发现的这种开关,控制了mRNA转录本的剪接,它编码了植物免疫反应中的信号蛋白调节因子。

研究人员表示,为开启免疫防御,RNA结合蛋白的一个简单化学修饰就可以逆转mRNA的剪接,而正常情况下,mRNA的剪接可以使免疫反应失活。为了关闭免疫反应,RNA结合蛋白的第二种化学修饰使mRNA剪接恢复“正常”,免疫反应也恢复到受控状态。

“这项工作不只是发现了一个新的植物免疫调节开关这么简单。”该校细胞和发育生物学助理教授Huffaker说,“我们揭示了影响植物调控功能、调控因子的转录靶点、靶点的差异剪接等多个方面的特定化学修饰。”

“这些发现为了解复杂的植物免疫反应如何应对病原体提供了新见解,并为提高植物抗病性、确保将来的食物稳定性奠定了基础。”

科界原创  

编译:灯丝   

审稿:alone    

责编:雷鑫宇 

期刊来源:《自然•植物》

期刊编号:2055-026X

原文链接:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/uoc--ns072220.php

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