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研究揭示了植物免疫系统中的“死亡转换”



  北京4月7日电中国研究人员在植物免疫系统中发现了一种“死亡开关”,可以激活细胞死亡,限制微生物病原体的传播并为植物提供抗药性。

  科学家称这一发现“将成为了解植物免疫力的教科书知识”,并为开发下一代抗病作物提供了新的视角,这些作物将更加环保,农药使用量更少。

  植物具有像动物一样的先天免疫系统。植物可以通过一组称为NLR的蛋白质检测并响应病原体。虽然科学家们已经鉴定了数百种NLR蛋白,但这些蛋白质如何发挥作用已成为20多年的推测问题。

  在最新一期的美国科学期刊上,来自中国清华大学和中国科学院遗传与发育生物学研究所的研究人员在两篇研究文章中报道,称为“抵抗体”的五角轮状结构的组装发挥了作用。将无活性的NLR蛋白转化为活性复合物,导致植物中的细胞死亡和免疫信号传导。

  这两项研究的重点是一种名为ZAR1的NLR蛋白,可以检测入侵细菌。发现ZAR1蛋白在没有细菌的情况下处于潜伏状态。感染后,ZAR1被激活并经历巨大的构象变化,形成包含15种蛋白质的“ZAR1抗体”结构。

  研究人员还发现了一种类似漏斗的结构,将抗衡素体系在质膜上。

  通过这种方式,它就像抵抗体发出“自我破坏”的顺序,触发被感染的细胞与入侵的病原体一起自杀,遗传与发育生物学研究所研究员周建民说。研究,在新闻发布会上。

  除了定义机制外,中国研究人员还创建了抗体的结构模型,为未来的相关研究铺平了道路。

  清华大学教授柴杰杰和相关研究的作者说,为了减少农药的使用,使作物生产更加环保,人们需要依靠植物能力来抵御病原体。因此,必须了解植物免疫系统的机制。




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