Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Contenders i molekylære armer løp av store plantesykdommer

Anonim

Forskere har oppdaget hvordan et lite viralt protein gjør infeksjonen i en kompleks plante, og funnet kan føre til forståelse av virussykdommer i andre planter, dyr og mennesker, ifølge et team av biomedisiner fra Texas A & M AgriLife Research.

annonse


Studien er rapportert denne måneden i tidsskriftet eLife .

Dr. Xiuren Zhangs laboratorium i College Station fokuserte på hvordan planter kan forsvare seg mot virusangrep ved å eksperimentere med effekten av mosaikkvirus på arabidopsis, en modellplante som er mye brukt i forskning.

Mosaikkviruset ble studert av Zhang og hans team fordi det lett infiserer mange viktige avlinger som mais, tomater, paprika og poteter samt bomulls- og landskapsblomster. Når infeksjonen begynner å forårsake guling i et mosaikkmønster og krøllete blader, er det ingen stopp for det. Anlegget dør etter et kort, uproduktivt liv. Sykdommen sprer seg lett gjennom insekter som går på plantene.

"Vi vet at i det menneskelige systemet eksisterer makten gjennom immunsystemet for å gjenkjenne og drepe et virus, " sa Zhang. "Når et virus kommer inn i verten (planten), kaprer og regulerer det vertsmaskinen til å produsere flere og flere virus. Verten må finne en måte å kjempe tilbake mot dette viruset som gjør det syk."

"Vi lurte på hva som tillater dette viruset å overta en hel plante, en kompleks organisme, " la Claudia Marcela Castillo-González, en doktorgradsstudent som ledet forskningen. "Mosaikkviruset forårsaker mye skade. Absolutt alt du kan vokse til å spise kan påvirkes av denne virusfamilien."

Hun bemerket at viruset er en enkel organisme med bare syv gener, mens anlegget det infiserte i studien har mer enn 25.000 gener.

For å forstå dette molekylære våpenløp, som laget kalte det, forklarte forskerne konkurrentene i denne kampen:

Transkripsjonell gensvingning er det som normalt tjener som en vei for immunitet mot DNA-virus. Hvis viruset blir tømt, blir planten ikke syk. KYP henger videre til makromolekyler som består av viral DNA og histonproteiner, og bekjemper infeksjonen ved å montere og silke DNA'et. Viruset har imidlertid TrAP, som retter seg mot KYP og frigjør det virale DNA fra snaren for å forplante seg og forårsake infeksjon.

"Alle eukaryotene (de fleste levende organismer) har en kjerne, som er et rom hvor vi beholder DNA, som må pakkes fordi molekylet er ekstremt lenge, " sa Castillo-González. "Pakken viser seg å være informativ - like informativ nesten som sekvensen. Det viser seg at måten det er pakket på, vil la et gen bli uttrykt eller ikke."

Visuelt pakkes DNAet som garn på en spole, ifølge Castillo-González.

"Hvis de er åpne og avslappet, vil DNA'et være tilgjengelig. Men hvis disse spolene er veldig tett pakket, lar de ikke plass til DNA som skal leses. I så fall vil den delen av genomet aldri les eller uttrykt. Det er som om du ikke hadde det genet, "sa hun. "KYP-proteinet opprettholder kondensasjon av DNA, men TrAP-protein bekjemper KYP og slapper av. Og dette er ekstremt bemerkelsesverdig.

"KYP utvikler seg som et kritisk immunsystem for å kontrollere invaderende nukleinsyrer. Dette er viktig på flere nivåer som vi og andre forskere fortsetter å studere dette funnet, " tilføyte Castillo-González. "En, for å fremme vitenskapen, fordi vi ikke visste at denne typen mekanisme skjedde. For det andre, som et potensielt verktøy for å målrette mot dette viruset og forhindre at det sprer seg og forårsaker jordbrukstap. Og for det tredje, som et verktøy for å studere denne mekanismen - - hvordan kromatin (materialet som lager kromosomer) beveger seg og hvordan det reguleres i menneskers celler og alle levende organismer. "

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Texas A & M AgriLife . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Claudia Castillo-González, Xiuying Liu, Changjun Huang, Changjiang Zhao, Zeyang Ma, Tao Hu, Feng Sun, Yijun Zhou, Xiu-Jie Wang, Xueping Zhou, Xiuren Zhang. Geminivirus-kodet TrAP-suppressor hemmer histonmetyltransferasen SUVH4 / KYP for å motvirke vertsforsvar . eLife, 2015; 4 DOI: 10.7554 / eLife.06671