中國(guó)學(xué)者揭示植物病毒與宿主細(xì)胞間博弈新機(jī)制

閱讀次數(shù)：673 發(fā)布時(shí)間：2018/3/14 9:36:27

上海恒遠(yuǎn)生物報(bào)道：近日中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院上海植物逆境生物學(xué)研究中心Rosa Lozano-Duran研究組的研究成果，以A virus-targeted plant receptor-like kinase promotes cell-to-cell spread of RNAi為題，在線發(fā)表在PNAS上。該研究發(fā)現(xiàn)調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的受體蛋白BAM1可以促進(jìn)細(xì)胞之間RNAi的擴(kuò)散，揭示BAM1在植物抗病毒免疫中的關(guān)鍵作用，使利用生物技術(shù)編輯該蛋白以提高作物對(duì)病毒抗性提供可能。

病毒導(dǎo)致的病害在全世界范圍內(nèi)造成嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失，并成為糧食安全的致命威脅。植物病毒侵染植物細(xì)胞并攻擊細(xì)胞內(nèi)部組分以便自身復(fù)制和傳播，最終導(dǎo)致病害發(fā)生。

然而，植物細(xì)胞已經(jīng)“學(xué)會(huì)”了偵查病毒入侵，并通過(guò)激發(fā)免疫反應(yīng)來(lái)抵抗病毒的侵染。植物抵抗病毒侵染的主要免疫反應(yīng)機(jī)制是RNA interference (RNAi) ，這種機(jī)制可以阻斷病毒蛋白復(fù)制，從而影響病毒侵染的進(jìn)程。RNAi依賴于小RNA的產(chǎn)生，這些小RNA中含有病毒基因序列的信息，而這些信息可以用促使植物體內(nèi)的防御系統(tǒng)抵抗病毒的攻擊。

RNAi最顯著的特征之一是可傳遞性：小RNA可以在細(xì)胞之間移動(dòng)，借此在機(jī)體中傳遞病毒入侵的警報(bào)。小RNA的移動(dòng)對(duì)病毒侵染的防御機(jī)制極為關(guān)鍵，因?yàn)檫@使遠(yuǎn)距離未被侵染的細(xì)胞提前進(jìn)入警戒狀態(tài)并在病毒到來(lái)之前做好防御準(zhǔn)備。小RNA遷移的生物學(xué)意義與植物病毒侵染防御機(jī)制聯(lián)系密切，但小RNA在細(xì)胞間移動(dòng)的具體機(jī)制仍不清楚。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在植物病毒與宿主細(xì)胞的博弈之戰(zhàn)中，調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的受體蛋白BAM1可以促進(jìn)細(xì)胞之間RNAi的擴(kuò)散。BAM1蛋白在細(xì)胞中定位于細(xì)胞膜和胞間連絲中。胞間連絲是臨近細(xì)胞間連接的通道，并可能有助于小RNA攜帶的信息傳播。

然而，作為演化過(guò)程中宿主和病原菌共同進(jìn)化的結(jié)果，如果一個(gè)宿主蛋白在免疫反應(yīng)中作用突出，致病病原菌也必須不斷進(jìn)化來(lái)對(duì)抗宿主蛋白的效力。此外，該研究組發(fā)現(xiàn)了名為C4的病毒蛋白可以與BAM1結(jié)合，C4可以干擾RNAi細(xì)胞間的傳播。

這一研究為更深入研究RNAi細(xì)胞之間的傳播機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，并為通過(guò)生物工程提高農(nóng)作物抗病性提供了新思路。研究工作獲得了中科院、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院“百人計(jì)劃”、植物與微生物科學(xué)聯(lián)合卓越研究中心的資助。恒遠(yuǎn)生物是從事elisa試劑盒生產(chǎn)多年的優(yōu)質(zhì)批發(fā)商、生產(chǎn)商，在業(yè)內(nèi)有良好的口碑和信譽(yù)，是國(guó)內(nèi)生物領(lǐng)域的標(biāo)桿企業(yè)，是您身邊的科研實(shí)驗(yàn)小助手。如果您對(duì)本公司的產(chǎn)品感興趣，歡迎來(lái)電咨詢訂購(gòu)！