Logo bio-infomedia.ro

Rolul enzimelor în imunitatea plantelor

Foto: UNSPLASH/CC0 PUBLIC DOMAIN
  • Agenții patogeni deturnează sistemul imunitar al plantelor pentru a produce diferite boli, care pot duce la reducerea recoltelor.
  • SDIR1 (o enzimă implicată în controlul hormonului acid abscisic) influențează imunitatea plantei în timpul stresului indus de agenții patogeni.

Un articol publicat recent în Molecular Plant-Microbe Interactions furnizează noi dovezi ale faptului că agenții patogeni deturnează sistemul imunitar al plantelor pentru a produce diferite boli și scoate la iveală un nou mecanism.

O gamă largă de agenți patogeni infectează plantele și produc diferite boli, care pot duce la reducerea recoltelor. În timpul infecției, patogenii secretă proteine efector în celulele plantei. Unele dintre aceste proteine țintesc mașinăria de degradare proteazomală a plantei, care este responsabilă de reciclarea proteinelor pentru reglarea proceselor celulare. Au fost identificate unele E1, E2 și E3-ligaze ce joacă un rol în susceptibilitatea plantei sau în rezistența la invazia agenților patogeni. SDIR1 este o E3-ligază care degradează regulatorii hormonului acid abscisic (ABA) ca răspuns la stresul provocat de secetă.

Cercetătorii de la Regional Center for Biotechnology și de la Noble Research Institute au raportat o nouă cale prin care SDIR1 influențează imunitatea plantei în timpul stresului indus de agenții patogeni. Oamenii de știință au descoperit că blocarea SDIR1 reduce dezvoltarea tulpinilor de Pseudomonas syringae din planta model Nicotiana benthamiana și apariția simptomelor bolii la planta model Arabidopsis thaliana. Supraexpresia SDIR1 la A. thaliana a permis chiar și tulpinilor non-gazdă de P. syringae să se multiplice și să producă simptome ale bolii.

Spre deosebire de aceste rezultate de la plantele cu agenți patogeni bacterieni biotrofici, liniile caracterizate prin supraexpresia SDIR1 sunt rezistente la agentul patogen bacterian necrotrofic Erwinia carotovora. Plantele cu supraexpresia a SDIR1 au arătat niveluri ridicate de ABA și acid iasmonic (JA), un hormon de la plante implicat în apărarea împotriva patogenilor necrotrofici. Ca răspuns la tulpina DC3000 a P. syringae, supraexpresia SDIR1 a dus la reducerea expresiei genelor care reprimă apărarea mediată de JA (genele JAZ7 și JAZ8). Interacțiunea dintre SDIR1 și calea acidului iasmonic sugerează că este o genă susceptibilă pentru agenții patogeni biotrofici precum P. syringae.

Aceste descoperiri deschid noi căi pentru cercetarea mecanismelor asociate cu SDIR1 care pot duce la îmbunătățirea recoltelor prin alterarea diferitelor trăsături ale plantelor, a declarat Ramu Vemanna, de la Regional Center for Biotechnology. SDIR1 este o țintă potențială pentru editarea genomică în vederea creșterii rezistenței recoltelor. Dacă va fi stabilită structura SDIR1, vor apărea noi oportunități pentru dezvoltarea a noi ținte pentru CRISPR și de molecule-medicamente care să protejeze plantele de agenții patogeni și de stresul abiotic.

Source Sursa: www.phys.org
Text: American Phytopathological Society



Din aceeași categorie