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科學(xué)家找到細(xì)菌破壞番茄植物防御

來源:   2007年07月25日 10:10   837
   在植物世界里存在著一種軍備競賽,進(jìn)化過程中植物增強(qiáng)它們的防御系統(tǒng)來對(duì)抗外來入侵病原。而科學(xué)家發(fā)現(xiàn),一種細(xì)菌(Pseudomonas  syringae)能通過向植物細(xì)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(duì)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(xì)胞的細(xì)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(huì)掃描病原,一旦發(fā)現(xiàn)就會(huì)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(xì)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(xì)菌進(jìn)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(huì)去除Fen,從而使細(xì)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(duì)抗細(xì)菌已經(jīng)很長時(shí)間了。由于Fen蛋白現(xiàn)在仍然負(fù)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(xì)菌是zui近才進(jìn)化出AvrPtoB,來通過它對(duì)E3連接酶作用并干擾植物的防御機(jī)制
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