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科學(xué)家找到細菌破壞番茄植物防御
來源:
2007年07月25日 10:10
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在植物世界里存在著一種軍備競賽,進化過程中植物增強它們的防御系統(tǒng)來對抗外來入侵病原。而科學(xué)家發(fā)現(xiàn),一種細菌(Pseudomonas syringae)能通過向植物細胞中注入一種特殊蛋白而感染番茄,并破壞其防御系統(tǒng)。
Cornell大學(xué)和Boyce Thompson植物研究所(BTI)的植物病理學(xué)教授Gregory Martin將這一結(jié)果發(fā)表在《Nature》上。
了解為什么某些種類植物對疾病有更好的抵抗性非常重要,這能幫助我們培育出更有耐受性的農(nóng)業(yè)品種。Cornell和BTI的科學(xué)家描述了通過分子注射器注入植物細胞的細菌蛋白AvrPtoB如何戰(zhàn)勝植物的免疫系統(tǒng)。通常,植物的防御系統(tǒng)會掃描病原,一旦發(fā)現(xiàn)就會激發(fā)免疫反應(yīng)去除疾病。作為這一體系的一部分,番茄細胞中有一種蛋白叫做Fen,它幫助觸發(fā)免疫反應(yīng)。
但某些種類的細菌進化出了AvrPtoB,它模擬一種番茄內(nèi)的酶——E3泛素連接酶,這種酶標(biāo)記那些需要被破壞的蛋白。一旦被注入,AvrPtoB就結(jié)合到Fen上,然后植物自身的系統(tǒng)會去除Fen,從而使細菌避免被發(fā)現(xiàn)。
研究小組還發(fā)現(xiàn)Fen蛋白的基因不但存在于種植的番茄內(nèi),還存在于很多野生番茄種類中,這使科學(xué)家們相信這一基因的起源很古老,并且番茄中很多種類用它對抗細菌已經(jīng)很長時間了。由于Fen蛋白現(xiàn)在仍然負責(zé)偵測類似AvrPtoB的蛋白,并激發(fā)有效的免疫反應(yīng),因此科學(xué)家相信細菌是zui近才進化出AvrPtoB,來通過它對E3連接酶作用并干擾植物的防御機制
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