A virulencia tényezők megcélozzák prot; ines cl; s of l; interaktómája l; h; Ön
Anne-Ruxandra Carvunis 1, 2 * és Matija Dreze 1, 2
MeSH kulcsszavak: Baktériumfehérjék, fiziológia, Gazdapatogén kölcsönhatások, Biológiai modellek, Növényi sejtek, mikrobiológia, Növényi betegségek, immunológia, Növényi fehérjék, Növények, Virulencia
A növények a legtöbb ökoszisztémában központi szerepet játszanak, mivel képesek a napenergiát "biológiai" energiává alakítani. A földi gáznemű oxigén egyetlen forrása, a növények az emberi táplálék fő forrása, és fosszilis tüzelőanyagokat és textilszálakat szolgáltatnak. A jelenlegi és jövőbeni agronómiai és környezeti kihívások megválaszolásához elengedhetetlen a kifejezetten a növényekben található biokémiai és molekuláris folyamatokat szabályozó mechanizmusok mélyreható ismeretének megszerzése. Ennek érdekében különösen érdekeltek voltak a növények és a fitopatogének kölcsönhatásai molekuláris szinten. A nyilvánvaló agronómiai és környezeti perspektívák mellett munkánk azt sugallja, hogy léteznek olyan egyetemes elvek, amelyek az immunrendszer szerveződését irányítják a gazda-patogén interakció során.
Az Arabis thaliana (Arabidopsis thaliana) mint modellszervezet felhasználásával végzett húsz éves alapkutatás eredményeként cikk-cakk névre keresztelt koncepció jött létre, amely molekuláris szinten leírja a növényi sejtek és a növényi kórokozók közötti dinamikus kölcsönhatásokat [1]. A „nem én” molekulák membránreceptorokkal történő detektálása egy általános első védelmi vonalat, a „zig” -et indítja el. Számos kórokozó azonban képes molekuláris effektorokat injektálni a növényi sejtekbe, amelyek a zig hatását gyengítve növelik a fertőzésekre való hajlamot: a "zag" -t. Válaszként úgy tűnik, hogy az intracelluláris receptorok képesek felismerni a "módosított önmagat", és egy második immunhullámot, egy második zeg-t okoznak. A növények kórokozókkal szembeni ellenállásának mértéke függ a két védelmi vonal nagyságától, valamint a támadás intenzitásától.
Eleganciája ellenére a cikk-cakk mintázat olyan feltételezéseken alapul, amelyeket többnyire nem mutattak be következetesen. Különösen az immunrendszer szereplőinek identitása nagyrészt ismeretlen, eltekintve a fehérjék bizonyos csoportjaitól (főként a receptoroktól). Ezen túlmenően kevéssé vizsgálták azokat a fizikai kölcsönhatásokat, amelyeket az immunitásfehérjék egymással és patogén effektorokkal hoznak létre.
Ma egyértelműnek tűnik, hogy a fehérjék közötti fizikai interakciók összetett és rendkívül dinamikus hálózatokat (interaktómákat) alkotnak, amelyek a genotípus-fenotípus kapcsolatok alapját képezik [2]. E hálózatok kísérleti leírása (feltérképezés) elengedhetetlen a biológiai rendszerek - például az immunitás - és a megfelelő molekuláris mechanizmusok átfogó megértéséhez. Az interaktómikus térképek létrehozása rengeteg erőforrást kínált a nem növényfajokban. A rengeteg molekuláris és genetikai ismeret ellenére köztudottan hiányoznak a fehérjék közötti kölcsönhatásokat leíró kísérleti adatok a hölgyek Arabette-jére (és nem csak az immunitás fehérjéi), és általánosabban a növényvilág fajaira vonatkozóan.