De jenotip, yon fenotip? Wòl CBP60b pandan iminite

Reponn a menas patojèn efektivman enpòtan anpil pou asire siviv yon plant. Kòm sa yo, plant yo te evolye mekanis defans konplike ki pwoteje yo kont diferan kalite patojèn. Repons defans yo kapab yon estrateji ki gen anpil resous kote, pa egzanp, yo jete tout ògàn yo pou anpeche enfeksyon an gaye nan rès plant la. Estrateji sa yo ki koute chè men efikas se nan rasin sa nou konprann kòm konpwomi ki genyen ant defans ak kwasans.

Mekanis prevantif plant yo ak iminite kò imen an se tou de sistèm defans enpòtan nan òganis kont mikwo-òganis patojèn. Plant yo amelyore kapasite yo pou reziste mikwo-òganis patojèn lè yo pwodui metabolit segondè ak pwoteyin espesyal.

Menm jan an tou, sistèm iminitè imen an tou reziste mikwo-òganis patojèn nan pwodwi antikò ak iminite selilè. Iminite imen tou trè enpòtan. Nou te jwenn ke Cistanche kapab tou siyifikativman amelyore iminite paske Cistanche gen yon sèten efè règleman metabolik, sa ki ka amelyore pwòp tèt ou-reparasyon ak oto-règleman kapasite kò a, ak amelyore rezistans kò a.

Klike pou konnen pwodwi sipleman cistanche deserticola

Soti nan yon pèspektiv agrikòl ak elvaj, li pi ijans pou nou fè limyè sou mekanis molekilè ki kache repons defans yo ak konpwomi ak kwasans plant yo (Huot et al., 2014; Smakowska et al., 2016) .

Iminite plant klasikman konsidere kòm yon repons de nivo. Premyèman, selil plant la santi siyati molekilè patojèn nan (li rele PAMPs, Pathogen-Associated Molecular Patterns) atravè reseptè manbràn yo. Rekonesans sa a deklannche yon premye kouch mekanis defans ke yo rekonèt kòm PAMP-Triggered Immunity (PTI; Boutrot and Zipfel, 2017).

Dezyèmman, selil plant la rekonèt pwoteyin efèktè patojèn nan sekrete. Deteksyon efèktè patojèn mennen nan Iminite Efèktè-Triggered (ETI), ki jeneralman debouche yon repons ipèsansib lokal epi li ka premye ògàn distal plant la pou yo reponn pi vit ak pi fò a menas menm jan an (Yuan et al., 2021).

Nan nwayo a nan siyal ETI abite yon seri reseptè nucleocytoplasmic ke yo rekonèt kòm Nucleotide-obligatwa Leucine-rich Repeat proteins (NLRs). Kòm konesans nou sou ETI ogmante, li vin de pli zan pli klè ke NLR yo fè yon travay siveyans miltip pou detekte patojèn. NLRs detekte prezans nan pwoteyin efè patojèn dirèkteman, osi byen ke modifikasyon nan pwoteyin plant ki se sib nan efè patojèn.

Nan dènye senaryo a, NLR yo aji kòm gadyen, pandan y ap pwoteyin plant yo ki sijè siveyans NLR yo se gad yo (Monteiro and Nishimura, 2018; van Wersch et al., 2020). Malgre rechèch entansif sou mekanis ETI nan de dènye deseni yo, anpil toujou enkoni ak bezwen ankèt detaye molekilè.

Nan nimewo sa a nan Fizyoloji Plant, Lu-Shen et al. rapò sou etid yo sou yon ti fanmi faktè transcription atipik nan Arabidopsis (Arabidopsis thaliana): fanmi an CalmodulinBinding Protein 60 (CBP60). Twa nan uit manm CBP60 nan Arabidopsis yo te deja karakterize nan yon kontèks defans, ak de nan yo aji kòm regilatè pozitif nan jèn defans, tandiske twazyèm nan aji kòm yon regilatè negatif (Bouche et al., 2005; Truman et al. , 2013). Vize pou elaji konesans nou sou fanmi sa a nan faktè transkripsyon ki gen rapò ak defans, Lu-Shen et al. eksplore manm CBP60 yo ki te rete pa karakterize. Pami yo, CBP60b te chwazi ki baze sou nivo ekspresyon segondè li yo nan tisi miltip ak etap nan devlopman plant pandan kondisyon patojèn ki pa konteste.

Jenetik ranvèse revele ke, nan kondisyon ki pa konteste, mutan cbp60b yo tinen, akimile oksijene idwojèn ak asid salisilik, epi eksprime pi wo nivo nan plizyè jèn ki gen rapò ak defans. Lè mutan cbp60b yo te vaksinen ak bakteri Pseudomonas syringae pv. tomat, yo te montre yon pi wo degre nan rezistans nan enfeksyon pase plant sovaj ki, ansanm ak rezilta anvan yo, endike ke mutation CBP60b deklannche otoiminite nan plant la.

Ki baze sou sipozisyon sa a, senaryo ki pi senp la ta vle di CBP60b travay kòm yon represè transkripsyon nan jèn defans. Otè yo te itilize transactivation ki baze sou luciferase pami lòt metòd epi, san atann, demontre CBP60b mare nan pwomotè a nan jèn ki gen rapò ak defans ak ankouraje transkripsyon yo.

Anplis de sa, otè yo te pwodwi liy surekspresyon CBP60b epi, nan liy ak rezilta aktivasyon transkripsyon an, plant sa yo te montre siy yon repons iminitè konstititifman iperaktif (dwarfism, ogmante ekspresyon de jèn defans, ak rezistans enfeksyon patojèn). Rezilta sa yo sijere wòl CBP60b kòm yon regilatè pozitif nan iminite. Sepandan, ki jan absans ak depase yon activator transcriptional ka mennen nan menm fenotip otoiminite a (Figi 1A)?

Dapre konpreyansyon aktyèl la nan ETI, otè yo pwopoze CBP60b ka yon gad nan sistèm siveyans NLR la. Dapre ipotèz sa a, sou-aktivasyon defans nan mutan cbp60b a ta lakòz deklanchman kaskad NLR an repons a absans pwoteyin CBP60b la. Pou eksplore ipotèz sa a, Lu-Shen et al. elegant teste depandans otoiminite cbp60b la sou chemen siyal NLR atravè kwa jenetik detaye.

An rezime, mitasyon eleman dirèk en nan siyal NLR (EDS1 oswa PAD4; Wiermer et al., 2005) nan background nan cbp60b retabli fenotip nan kalite sovaj, sipòte ipotèz otè yo. Anplis, fenotip otoiminite liy overexpression CBP60b yo pa t pèdi lè EDS1 ak/oswa PAD4 te mitasyon, sa ki endike fenotip otoiminite pataje nan plant knock-out ak overexpression se koze pa de wout siyal diferan.

Otè yo pwopoze avèk elokans (1) CBP60b aji kòm yon regilatè pozitif nan repons defans yo ede plant la monte defans lè rekonesans patojèn yo; (2) gen plis chans, CBP60b oswa konpozan dirèk en li yo ka vize pa efèktè patojèn epi konsa yo sijè a siveyans NLR; (3) lè patojèn nan konpwomèt siyal CBP60b, sistèm NLR la deklannche repons ETI pou kenbe enfeksyon an (Figi 1B).

Avanse pi devan li pral enteresan pou jwenn yon konpreyansyon mekanistik sou koneksyon ki genyen ant CBP60b ak siyal NLR pou konsidere apwòch translasyonèl nan direksyon efò agrikòl oswa elvaj. Men, travay Lu-Shen et al. te avanse konesans nou sou fanmi CBP60 la ak fè limyè sou mekanis regilasyon ke lòt manm yo ka sijè a tou. Finalman, elegant travay jenetik prezante pa Lu-Shen et al. te kapab sèvi anpil chèchè biyoloji molekilè kòm enspirasyon sou kòman yo simonte rezilta w sanble kontradiktwa ak fason yo entèprete premye rezilta yo ak anpil atansyon.

Referans

1. Bouche N, Yellin A, Snedden WA, Fromm H (2005) Plant-specific calmodulin-binding proteins. Annu Rev Plant Biol 56: 435–466

2. Boutrot F, Zipfel C (2017) Fonksyon, dekouvèt, ak eksplwatasyon reseptè rekonesans modèl plant pou rezistans maladi gwo spectre. Annu Rev Phytopathol 55: 257–286

3. Huot B, Yao J, Montgomery BL, He SY (2014) Konpwomi kwasans-defans nan plant: yon zak balanse pou optimize kondisyon fizik. Mol Plant 7: 1267–1287

4. Monteiro F, Nishimura MT (2018) Divèsite estriktirèl, fonksyonèl, ak jenomik nan pwoteyin plant NLR: yon resous evolye pou jeni rasyonèl nan iminite plant yo. Annu Rev Phytopathol 56: 243–267

5. Smakowska E, Kong J, Busch W, Belkhadir Y (2016) Règleman espesifik ògàn nan konpwomi kwasans-defans pa plant yo. Curr Opin Plant Biol 29: 129-137

6. Truman W, Sreekanta S, Lu Y, Bethke G, Tsuda K, Katagiri F, Glazebrook J (2013) CALMODULIN-BINDING PROTEIN60 fanmi an gen ladan tou de regilatè negatif ak pozitif nan iminite plant yo. Plant Physiol 163: 1741–1751

7. van Wersch S, Tian L, Hoy R, Li X (2020) Plant NLRs: whistleblowers of plant iminite. Plant Commun 1: 100016

8. Wiermer M, Feys BJ, Parker JE (2005) Plant iminite: EDS1 regilasyon ne. Curr Opin Plant Biol 8: 383-389

9. Yuan M, Ngou BPM, Ding P, Xin XF (2021) PTI-ETI crosstalk: yon View entegre nan iminite plant. Curr Opin Plant Biol 62: 102030

For more information:1950477648nn@gmail.com