17:11 2022-12-05
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii descoperă un regulator principal al imunității plantelor
_ Cercetătorii descoperă un maestru regulator al imunității plantelor
Demonstrația că o proteină reglatoare legată de răspunsurile la stres la plante servește și ca un comutator principal pentru imunitatea anti-patogen ar putea ajuta crescătorii să dezvolte culturi mai rezistente la dăunători și mai rezistente la climă.
Descoperirea condusă de KAUST sugerează că, în loc să se concentreze asupra semnalelor imune individuale implicate în apărarea plantelor, oamenii de știință din agricultură care doresc să pună în aplicare strategii durabile de protecție a culturilor și-ar putea concentra eforturile pe această proteină extrem de importantă.
„Identificarea OXI1 ca un singur comutator molecular al imunității oferă o serie de avantaje mari în ameliorarea moleculară”, spune conducătorul studiului Heribert Hirt, profesor de știință a plantelor la KAUST.
Descoperirea lui Hirt. a fost de aproape două decenii în pregătire. În 2004, el și colegii săi au identificat pentru prima dată o genă numită OXI1 - prescurtare pentru 1 kinaza inductabilă de semnal oxidativ - care a fost esențială pentru răspunsurile plantelor în fața stresului mediului.
În următorii 18 ani, Hirt iar alții au conectat apoi OXI1 cu diverse aspecte ale imunității și creșterii plantelor, dar nu era complet clar cum își exercită proteina efectele biologice. Și, în timp ce oamenii de știință au detaliat modurile în care trei metaboliți cheie legați de sistemul imunitar — acid salicilic (SA), acid N-hidroxi pipecolic (NHP) și camalexină — contribuie la apărarea patogenului, legătura lor cu semnalizarea OXI1 era necunoscută.
A fost nevoie de Hirt și Anamika Rawat, un cercetător postdoctoral în laboratorul său, pentru a conecta punctele. Cercetătorii au creat forme mutante de plante Arabidopsis care fie nu aveau funcția OXI1, fie aveau o expresie crescută a proteinei de reglementare. Împreună cu colaboratori din Germania și Franța, au profilat apoi modelele de activitate a genelor, abundența proteinelor și nivelurile metaboliților din aceste plante.
Colectiv, cercetătorii au arătat cum OXI1 declanșează o mână de gene care promovează sinteza SA. , NHP și camalexină. Acumularea acestor trei molecule care promovează imunitatea conferă apoi o protecție mai mare împotriva agenților patogeni ai plantelor.
Dar imunitatea suplimentară adusă de activitatea OXI1 are un cost: face ca plantele piernicite să manifeste o tendință mai mare pentru celule. moarte. Plantele cu niveluri mai scăzute de OXI1, deși sunt mai susceptibile la infecția cu dăunători bacterieni și fungici, tind să crească mai mari, cu mașini fotosintetice mai active.
Dezvoltatorii de culturi vor trebui, prin urmare, să găsească echilibrul potrivit al activității OXI1 pentru lor. aplicatii agricole. Ca protein kinază, OXI1 ar trebui să fie susceptibil de manipulare, subliniază Hirt.
Există deja zeci de medicamente cu molecule mici vizate de kinaze, utilizate pe scară largă în medicina umană. Cunoștințele obținute din dezvoltarea acelor agenți, spune el, ar trebui acum utilizate în descoperirea modulatorilor OXI1 pentru îmbunătățirea culturilor.
Descoperirile grupului sunt publicate în New Phytologist.
Comentarii:
Adauga Comentariu