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美国科学院院士董欣年组揭示了翻译调控在ETI免疫反应中的作用!

钱冬梅 10月09日

来源:iNature

2017年5月18日,Nature杂志同一期在线发表了两篇来自美国杜克大学董欣年课题组的研究论文。分别是与华中农业大学王石平课题组题为"ORF-mediated translation allows engineered plant disease resistance without fitness costs"的研究论文,该研究采取双盲实验,通过利用uORF(上游开放阅读框)在翻译水平上精准调控NPR1的表达,能够在不影响作物产量的前提下,大大增强植物本身的免疫系统,并同时对抗多种病原体。另外一篇是题为“Global translational reprogramming is a fundamental layer of immune regulation in plants”的研究论文。该研究提出了全基因组范围的翻译重编程调控是植物免疫应答中的一种新分子机制,是PTI免疫反应的早期激活事件。

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作用模型(nature,2017)


然而,我们现在尚不清楚在随的免疫应答(例如效应子触发的免疫(ETI)反应)中是否也发生翻译调控?

2019年9月27日,Molecular Plant杂志在线发表了美国杜克大学董欣年课题组题为“Translational Regulation of Metabolic Dynamics during Effector-Triggered Immunity”的研究论文,该研究生揭示了RPS2介导的ETI免疫反应中也受到翻译调控,证明了代谢基因表达的翻译协调是ETI的重要策略,为植物免疫应答中多种翻译调控提供了新的见解。

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在这项研究中,首先利用RPS2介导的ETI激活免疫反应后在拟南芥中进行了全基因组核糖体谱分析。研究发现,特定的一组基因受到了翻译调控,并与转录协调。

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ETI期间的翻译活性变化

此外,这些基因编码参与芳香族氨基酸,苯丙氨酸和鞘脂代谢的酶。另一方面,通过遗传和生化分析实验证实了这些成分在ETI中的功能重要性。因此,该研究的发现为植物免疫应答中多种翻译调控提供了新的见解,并证明了代谢基因表达的翻译协调是ETI的重要策略。

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苯丙氨酸及其衍生物对ETI反应很重要

参考信息:

https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(19)30302-8