為了確保生存,生物體配備了防御系統(tǒng),可以檢測(cè)威脅并采取有效的對(duì)策。
眾所周知,植物可以對(duì)各種威脅(從攻擊昆蟲到入侵的病原體)進(jìn)行快速防御。這些復(fù)雜的免疫反應(yīng)機(jī)制通過(guò)植物生物學(xué)家試圖解開的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)起作用。
這些防御的關(guān)鍵是免疫反應(yīng)的時(shí)機(jī)和持續(xù)時(shí)間。人類具有強(qiáng)烈而快速的炎癥反應(yīng),這對(duì)抵御疾病至關(guān)重要,但是慢性和持續(xù)性炎癥可能對(duì)我們的健康有害。同樣,植物具有防御能力,可以針對(duì)病原體快速有效地做出反應(yīng),但要嚴(yán)格控制以避免威脅宿主生物。
加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校生物科學(xué)系的Keini Dressano,Alisa Huffaker及其同事發(fā)現(xiàn)了植物免疫應(yīng)答系統(tǒng)中的關(guān)鍵“開關(guān)”開關(guān)。正如7月20日在《自然植物》雜志上發(fā)表的報(bào)告中所描述的那樣,他們確定了一種新的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換機(jī)制-一種RNA結(jié)合蛋白-可以在攻擊后幾分鐘內(nèi)開啟免疫反應(yīng)。數(shù)小時(shí)后,開關(guān)會(huì)發(fā)出去激活“關(guān)閉”信號(hào),以避免對(duì)設(shè)備造成自我傷害。
“這些發(fā)現(xiàn)為如何精心組織復(fù)雜的植物免疫反應(yīng)以成功抵抗病原體提供了新的見解,并為改善植物對(duì)疾病的抵抗力以確保未來(lái)的食品穩(wěn)定性奠定了前進(jìn)的道路。”細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)。
在擬南芥植物中發(fā)現(xiàn)了新的開關(guān),以控制編碼植物免疫應(yīng)答信號(hào)蛋白調(diào)節(jié)劑的mRNA轉(zhuǎn)錄物的剪接。研究人員說(shuō),要開啟免疫防御,只需對(duì)RNA結(jié)合蛋白進(jìn)行簡(jiǎn)單的化學(xué)修飾即可逆轉(zhuǎn)通常使免疫反應(yīng)失活的mRNA剪接。為了關(guān)閉免疫反應(yīng),RNA結(jié)合蛋白的第二種化學(xué)修飾將mRNA剪接恢復(fù)為“正常”,并且免疫反應(yīng)又恢復(fù)了控制。
霍夫克說(shuō):“這項(xiàng)工作不僅僅只是確定一種新的植物免疫調(diào)節(jié)劑。” “我們發(fā)現(xiàn)了特定的化學(xué)修飾,可控制調(diào)節(jié)功能,調(diào)節(jié)子的轉(zhuǎn)錄靶標(biāo),靶標(biāo)的差異剪接以及剪接對(duì)靶標(biāo)功能和總體植物免疫應(yīng)答及抗病性的精確影響。”