植物免疫力降低

一个国际研究小组在根特,比利时(VIB-UGent植物系统生物学中心)和巴塞尔瑞士(巴塞尔大学)发现了一个类的酶和免疫信号之间的联系正在迅速引发植物的物理伤害。这个新发现将增加我们对植物免疫系统的理解,可能会利用在未来改善作物的健康和产量。他们的发现发表在《华尔街日报》科学。

作为一个通用的过程在所有的多细胞生物,包括人类和植物,受损细胞发出信号,提醒伤口的周围组织。这些信号可以激活免疫系统,防止感染,促进组织再生,最终导致伤口愈合。在植物,短的蛋白质片段或肽免疫系统发挥重要作用。这些多肽是由前体蛋白切成形状的所谓的蛋白水解酶或蛋白酶。

问题是,有很多的蛋白酶,这意味着必须确定哪些执行哪些角色在植物免疫系统。thale受伤留下的水芹,拟南芥,托马斯·鲍勒的团队(巴塞尔大学名誉教授),弗兰克·Breusegem (VIB-UGent植物系统生物学中心)和克里斯Gevaert (VIB-UGent医学生物技术中心)发现一个类称为metacaspases发挥了重要作用的蛋白水解酶在植物的反应包括钙的释放和肽前体蛋白PROPEP1。他们检查他们的发现通过生产的植物突变基因编码的一个重要metacaspase。这种植物无法释放免疫信号。

了解免疫反应的速度和程度在拟南芥中,Simon Stael博士后领导的努力,破坏了根用激光。目标植物细胞迅速回应。西蒙Stael表示:“我们很高兴看到这些前激光投钙波和PROPEP1信号分散紧随其后。“新发现的过程可以概括如下:损伤引发细胞内激活metacaspases中钙含量高。这些PROPEP1 metacaspases上班,调节免疫应答和损害限制相关工作。

这的研究开辟了新的途径,因为通常蛋白酶切割多个蛋白质。所以,其他植物过程受到metacaspases和有助于伤口反应和免疫?我们现在也可以用激光烧蚀技术看各种其他反应受损的细胞和周围环境,以了解更多关于局部伤口反应的细节。最后,作物育种策略主要是选择最优增长,产量和品质的食物或饲料结合强化农药使用,潜在的严重的植物免疫系统。Metacaspases现在成为潜在目标提高作物育种技术和更好的免疫力。

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参考:夹头et al . 2019。破坏植物激活Ca2 +端依赖metacaspases免疫调节肽的释放。科学。DOI: 10.1126 / science.aar7486。