آفات و بیماری ها

کشف یک مکانیسم ایمنی گیاهی در برابر عفونت باکتریایی

گروهی از محققان کالیفرنیایی یک مکانیسم تنظیمی و ژنتیکی را در گیاهان شناسایی کرده اند که می‌تواند به مبارزه با عفونت باکتریایی کمک کند. این تیم با مطالعه روی Arabidopsis thaliana، دریافتند که پروتئین Argonaute که پروتئین اصلی در RNA مداخله‌گر به حساب می‌آید، توسط فرایندی تحت عنوان اصلاح پس ترجمه‌ ای در طی عفونت باکتریایی کنترل می‌شود.


با درک بهتر این مکانیسم تنظیمی مولکولی، محققان قادر خواهند بود محصولات را برای القای پاسخ‌های ایمنی در برابر پاتوژن‌های باکتریایی، تغییر دهند.

فرایند اصلاح پس ترجمه‌ ای، کنترل کننده سطح پروتئین Argonaute و مولکول‌های کوچک RNA که فرایندهای زیستی را با دخالت در بیان ژن تنظیم می‌کنند، است. این امر موجب اطمینان بیشتر از صحت عملکرد تنظیمی RNA مداخله گر می‌شود. RNA مداخله‌گر یا RNAi، انجام یک مکانیسم سلولی مهم را برعهده دارد که بسیاری از موجودات برای تنظیم بیان ژن آن را به کار می‌برند. این مکانیسم در خاموشی ژن‌ها (gene silencing) نیز شرکت می‌کند.

مطالعات قبلی انجام گرفته در آزمایشگاه Jin نشان داد که یکی از 10 پروتئین Argonaute در آرابیدوپسیس، طی عفونت باکتریایی القا شده و در پاسخ ایمنی گیاه مشارکت می‌کند. به این صورت که هرچه سطح این پروتئین بالاتر باشد، ایمنی گیاه بالاتر خواهد بود. با این حال سطح بالای پروتئین می‌تواند رشد گیاه را محدود کند.

در شرایط طبیعی رشد، پروتئین Argonaute و RNAهای کوچک مربوط به آن توسط متیلاسیون آرژینین، که نوعی از اصلاح پس ترجمه‌ ای پروتئین Argonaute است، کنترل می‌شود. این مکانیسم، پروتئین Argonaute را تنظیم می‌کند و از انباشتگی زیاد آن جلوگیری می‌کند. همچنین RNAهای کوچک مربوط به این پروتئین از انباشتگی زیاد آن جلوگیری کرده و موجب حفظ انرژی گیاه برای رشد می‌شوند.

بخوانید  مقاومت به قارچ بیماری‌زا در سیب‌زمینی و گوجه‌فرنگی با خاموشی ژن DND1

در عفونت باکتریایی، مهار متیلاسیون آرژنین موجب انباشت پروتئین Argonaute و RNAهای کوچک وابسته به آن شده که به این ترتیب در پاسخ ایمنی گیاه به عامل بیماریزا مشارکت می‌کنند. این تغییرات هم به زنده مانی و هم دفاع گیاه کمک می‌کند.

پروفسور Jin می‌گوید: “اگر سطح پروتئین Argonaute و RNAهای کوچک مربوط به آن، پس از بازگشت گیاه به شرایط نرمال در سطح بالایی باقی بماند، می‌تواند برای رشد گیاه مضر باشد. اما اصلاح پس ترجمه‌ ای پروتئین Argonaute، این سطوح را کاهش می‌دهد تا رشد گیاه به حالت طبیعی بازگردد.”

همه گیاهان دارای RNAi و پروتئین Argonaute که در پاسخ ایمنی گیاه نقش دارد، هستند و RNA silencing در همه پستانداران، گیاهان و اکثر یوکاریوت‌ها مشاهده می‌شود. این مطالعه، اولین مطالعه‌ ای است که نشان می‌دهد اصلاح پس ترجمه‌ ای، RNAi را در پاسخ ایمنی گیاه تنظیم می‌کند.

توسط
Phys.org
منبع
Nature
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

فريده اقبال

دانشجوی ارشد فیزیولوژی گیاهی هستم. به رشته‌ام علاقه مندم و سعی می‌کنم تا جاییکه میشه مباحث مختلف در رشته‌ام رو دنبال کنم.

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شصـت پنـج − شصـت سـه =

دکمه بازگشت به بالا
بستن