植物防御“盾牌”克服当病毒蛋白加入部队

华盛顿州立大学的新研究,由科学家,到如何禁用病毒蛋白质相互作用和持有承诺帮助植物抵御病毒和最终防止农作物损失。

这项研究发表在植物科学领域发现病毒蛋白相互作用帮助病毒劫持其寄主植物和完成它的生命周期。这些病毒蛋白残疾时,研究人员发现,该病毒从细胞到细胞不能移动了。这些蛋白质也做双重任务,诱发疾病。

“这些沉默抑制蛋白质相互作用在一个无缝的、高度协调同步舞蹈帮助病毒在克服宿主防御,“说华盛顿州立大学病毒学家Hanu帕普,这篇论文的主要作者。

洞察这些交互的动态可能为阻止他们提供线索,帕普补充说。

“我们使用基因组编辑方法这样做,”他说。“我们明白这些病毒如何降低防御“盾牌”和导致疾病,储蓄的更好的机会,我们从病毒入侵植物。”

沉默,幕后的植物和病毒之间的军备竞赛,捕食他们已经持续了数百万年。病毒性疾病每年花费超过十亿美元的损失,食品,饲料,和纤维作物在世界范围内,根据联合国粮农组织(FAO)的联合国。

工厂已经开发出一种复杂的防御系统来保护自己免受感染,包括高度choregraphed细胞事件引发的病毒攻击,帕普说。植物利用分子防御称为RNA干扰,RNAi短,排骨传入的病毒核酸,防止病毒盗取宿主细胞。病毒进化,产生被称为沉默抑制蛋白质的分子,可以禁用宿主的RNAi防御。

“《星际迷航》的Federation-versus-Klingons上演在现实生活中,“帕普说。“当植物感觉由病毒的攻击,它的“盾牌”。病毒是设法降低盾或滑动并最终接管工厂。”

帕普,Chuey赋予椅子和塞缪尔·h·史密斯特聘教授在华盛顿州立大学的植物病理学,研究病毒蛋白,抑制或逃避植物防御,最终设计方法来帮助植物抵御病原体。他和他的团队一直在研究一群病原体叫geminiviruses-among最crop-destructive病毒在世界的许多地方。

作者应翟,华盛顿州立大学研究助理,开始确定哪些病毒蛋白抑制防御和理解这些分子如何与其他病毒蛋白质交互感染。使用Anirban罗伊和他的团队在印度农业研究所,她检查一个特定的,破坏geminivirus,巴豆黄色静脉花叶病毒。应,罗伊知道病毒沉默抑制位于细胞内,它如何与细胞相互作用并带来的症状,以及它如何帮助病毒从细胞到细胞。

使用一种名为共焦显微技术将一束密集的小目标区域,作者丹·华盛顿州立大学Franceschi Mullendore显微成像研究中心个人病毒蛋白和宿主细胞内定位。

虽然大多数病毒使人打败它们的宿主蛋白质与一个特定的功能,翟隽和罗伊发现这个geminivirus包含不仅仅是一个,而是四个不同的蛋白质,参与植物防御降低。使用高度敏感的分子和微观的方法,他们发现这些病毒蛋白相互作用帮助病毒。一些残疾人时,植物病毒不会传播。

参考:翟Y,罗伊,彭H, et al .鉴定和功能分析的四个RNA沉默抑制Begomovirus巴豆黄色静脉花叶病毒。前植物科学。2022;12。2022年1月26日通过。doi:10.3389 / fpls.2021.768800

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