植物如何抵御病毒?“反病毒劫持”的關(guān)鍵蛋白被發(fā)現(xiàn)
科技日報(bào)訊(記者吳長豐)記者從中國科技大學(xué)獲悉,該校生命科學(xué)學(xué)院趙忠教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了植物干細(xì)胞免疫病毒的關(guān)鍵因子WUSCHEL(WUS)蛋白,通過在發(fā)育生物學(xué)和植物病毒學(xué)兩個(gè)領(lǐng)域的交叉研究,揭示了植物干細(xì)胞的廣譜抗病毒機(jī)理。研究結(jié)果發(fā)表在10月9日的《科學(xué)》雜志上。
植物病毒病已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的第二大病害。一旦植物被病毒感染,就會(huì)帶來毀滅性的后果,輕減產(chǎn),重減產(chǎn)。已知的植物病毒有1000多種,現(xiàn)有的抗病毒方法只能針對少數(shù)病毒,隨著病毒的不斷進(jìn)化,抵抗力會(huì)逐漸減弱?!薄扒o尖解毒”是罕見的有效生物技術(shù),但其深層次的科學(xué)機(jī)制尚未被探索。
受傳統(tǒng)“莖尖脫毒”技術(shù)的啟發(fā),趙忠團(tuán)隊(duì)經(jīng)過8年的深入研究,發(fā)現(xiàn)WUS是存在于植物干細(xì)胞中的關(guān)鍵抗病毒蛋白,廣泛存在于低等植物和高等植物中。該蛋白由病毒感染誘導(dǎo),直接抑制一類甲基轉(zhuǎn)移酶基因,影響參與蛋白質(zhì)合成的主要細(xì)胞器核糖體的組裝,從而降低蛋白質(zhì)合成速率。這將直接導(dǎo)致病毒不能利用植物細(xì)胞完成自身蛋白質(zhì)的翻譯,以及病毒的復(fù)制和組裝過程,從而抑制病毒的傳播。
同時(shí),WUS蛋白也可以成為其他細(xì)胞抵抗病毒的“利器”。研究人員檢測了多種病毒,證實(shí)WUS蛋白能抑制這些病毒對植物細(xì)胞的感染,說明WUS蛋白介導(dǎo)的干細(xì)胞病毒免疫具有廣譜性。
這是第一次在病毒抗性和分生組織維持基因之間存在如此精確的分子聯(lián)系。同行專家評論說:“這項(xiàng)研究解決了一個(gè)長期以來備受關(guān)注的問題,是植物病理學(xué)和植物發(fā)育領(lǐng)域的開創(chuàng)性研究?!?/p>
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