Växtimmunsystem, som hos människor och djur, står inför en svår balansgång:de måste montera svar mot ständigt utvecklande patogener, men de får inte överdriva det. Immunsvar kräver energi och resurser och involverar ofta att växter dödar sina egna infekterade celler för att förhindra att patogenerna sprider sig.

Forskare vid Durham University i Storbritannien har identifierat en avgörande länk i processen för hur växter reglerar sina antivirala svar. Forskningen publiceras i 2 mars -numret av Journal of Biological Chemistry .

Martin Cans laboratorium i Durham, i samarbete med laboratorierna i Aska Goverse vid Wageningen University och Frank Takken vid University of Amsterdam, studerat ett receptorprotein som heter Rx1, som finns i potatisväxter och upptäcker infektion av ett virus som kallas potatisvirus X.

Bindning till ett protein från viruset aktiverar Rx1 och startar en kedja av händelser som resulterar i att växten ökar ett immunsvar. Men den exakta sekvensen av cellulära händelser - och hur Rx1 -aktivering översattes till handling av resten av cellen - var okänd.

"Vår studie avslöjade en spännande, och oväntat, kopplingen mellan patogenattack och växt -DNA, "Kan inte sa.

Specifikt, studien visade att Rx1 förenar krafter med ett protein som heter Glk1. Glk1 är en transkriptionsfaktor, vilket betyder att det binder till specifika regioner av DNA och aktiverar gener som är involverade i celldöd och andra växtimmunsvar. Teamet fann att när Glk1 band till virusaktiverad Rx1, den kunde slå på lämpliga försvarsgener.

Intressant, när det virala proteinet saknades, Rx1 verkade ha motsatt effekt - att faktiskt hindra Glk1 från att binda till DNA. På det här sättet, det förhindrade ett olämpligt immunsvar.

"(T) immunsvaret innebär omprogrammering av hela cellen och även ofta hela växten, "Cann said." (A) En viktig del av denna regleringsprocess är inte bara att tillåta aktivering utan också att se till att hela systemet är avstängt i avsaknad av infektion. "

Eftersom över en tredjedel av den årliga potentiella globala grödskörden går förlorad för patogener och skadedjur, uppfödning av växter med bättre immunförsvar är en viktig utmaning. Att förstå hur detta immunsystem regleras på lämplig aktivitetsnivå ger forskarna fler idéer om punkter i immunsignalvägen som kan riktas mot att öka växtens baslinjeförmåga att motstå sjukdomar.

"För att öka (grödan) avkastningen, det finns ett akut behov av nya sorter som är motståndskraftiga mot dessa påfrestningar, "Cann sa." En mekanistisk förståelse av hur växter motstår eller övervinner patogenattack är avgörande för att utveckla nya strategier för växtskydd. "