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植物如何快速行动以抵抗感染

导读 加利福尼亚州帕洛阿尔托——由卡内基的 Kangmei Zhao和 Sue Rhee领导的新工作揭示了植物能够快速激活防御细菌感染的新机制。这种理解可

加利福尼亚州帕洛阿尔托——由卡内基的 Kangmei Zhao和 Sue Rhee领导的新工作揭示了植物能够快速激活防御细菌感染的新机制。这种理解可以激发提高作物产量和对抗全球饥饿的努力。

“了解植物如何应对压力环境对于制定保护重要粮食和生物燃料作物免受气候变化影响的战略至关重要,”Rhee 解释说。

发表在eLife 上,赵和李的新工作与卡内基的 Benjamin Jin以及斯坦福大学的 Deze Kong 和 Christina Smolke 一起,研究了如何在基因水平上激活一种名为 camalexin 的植物防御化合物的产生。

“因为植物生长在一个固定的位置,所以它们无法逃离捕食者或病原体,”赵解释说。“相反,它们已经进化出能够帮助它们抵御入侵者以及其他功能的化合物。”

Camalexin 与其他植物代谢物一样,是由称为酶的专门工作蛋白合成的,这些蛋白执行细胞的许多功能职责。当植物处于环境压力下时,它会激活编码这些酶的基因。研究人员着手阐明植物细胞如何快速启动生产线并在正确的时间对外部条件或威胁做出反应。

细胞的遗传物质编码了制造这些产生camalexin的酶和细胞在其生命的每个阶段在各种条件下执行其必要功能可能需要的所有蛋白质的配方。这是很多信息。这就是为什么细胞中遗传密码的组织如此重要的原因。

“想象一个细胞的基因组是一个巨大的图书馆,每个基因都是一本书,每条染色体都是一个非常大的架子,”Rhee 说。“细胞有不同的机制,可以在大量信息中快速找到它需要的基因,这样它就可以被转录和翻译成编码的蛋白质,并对环境条件做出反应,包括威胁和压力。”

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