Πώς εισβάλλετε τα παθογόνα απενεργοποιούν τις άμυνες των φυτικών κυττάρων
Ένας τρόπος με τον οποίο τα παθογόνα φυτών ξεπερνούν τις φυτικές άμυνες είναι η παραγωγή πρωτεϊνών τελεστή. Οι πρωτεΐνες τελεστών είναι μόρια που εκκρίνονται από το παθογόνο στο φυτικό κύτταρο. Μόλις μέσα στο φυτικό κύτταρο, οι πρωτεΐνες τελεστή μπορούν να παρεμβαίνουν στην ανοσοαπόκριση του φυτού, καθιστώντας το πιο ευαίσθητο στη μόλυνση.
Οι πρωτεΐνες τελεστή μπορούν να στοχεύσουν μια ποικιλία διαφορετικών φυτικών πρωτεϊνών. Ορισμένες πρωτεΐνες τελεστή στοχεύουν πρωτεΐνες που εμπλέκονται στις οδούς μεταγωγής σήματος του φυτού. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι υπεύθυνες για τη μετάδοση σημάτων από την κυτταρική επιφάνεια του φυτού στον πυρήνα. Με τη στόχευση αυτών των πρωτεϊνών, οι πρωτεΐνες τελεστή μπορούν να εμποδίσουν το φυτό να ανταποκριθεί στην εισβολή του παθογόνου.
Άλλες πρωτεΐνες τελεστή στοχεύουν πρωτεΐνες που εμπλέκονται στις αμυντικές αντιδράσεις του φυτού. Αυτές οι πρωτεΐνες περιλαμβάνουν αντιμικροβιακές πρωτεΐνες, όπως χιτινάσες και γλυκανάσες, και πρωτεΐνες που σχετίζονται με την παθογένεση (PR). Με τη στόχευση αυτών των πρωτεϊνών, οι πρωτεΐνες τελεστή μπορούν να αφοπλίσουν τις άμυνες του φυτού και να την καταστήσουν πιο ευάλωτη στη μόλυνση.
Εκτός από την παραγωγή πρωτεϊνών τελεστή, ορισμένα φυτικά παθογόνα χρησιμοποιούν επίσης άλλους μηχανισμούς για να ξεπεράσουν τις φυτικές άμυνες. Για παράδειγμα, ορισμένα παθογόνα παράγουν τοξίνες που σκοτώνουν τα φυτικά κύτταρα. Άλλα παθογόνα παράγουν ένζυμα που διασπούν τα κυτταρικά τοιχώματα του φυτού, διευκολύνοντας το παθογόνο να εισβάλει στο φυτό.
Η ικανότητα των παθογόνων φυτών να ξεπεράσουν τις φυτικές άμυνες είναι απαραίτητη για την επιβίωσή τους. Με την παραγωγή πρωτεϊνών τελεστή και άλλων παραγόντων μολυσματικότητας, τα φυτικά παθογόνα είναι σε θέση να προκαλέσουν ασθένεια σε φυτά και να εξαπλωθούν σε νέους ξενιστές.
Ακολουθούν ορισμένα συγκεκριμένα παραδείγματα για το πώς τα φυτικά παθογόνα χρησιμοποιούν τις πρωτεΐνες τελεστή για να απενεργοποιήσουν τις άμυνες των φυτικών κυττάρων:
* Ο μύκητας _colletotrichum orbiculare_ παράγει μια πρωτεΐνη τελεστή που ονομάζεται CGCE5. Το CGCE5 στοχεύει σε μια πρωτεΐνη στο φυτικό κυτταρικό τοίχωμα που ονομάζεται μεθυλεστεράση πηκτίνης (PME). Το PME είναι υπεύθυνο για την τροποποίηση του κυτταρικού τοιχώματος των φυτών, καθιστώντας το πιο ανθεκτικό στη μόλυνση. Με τη στόχευση του PME, το CGCE5 αποδυναμώνει το τοίχωμα των φυτών και διευκολύνει τον μύκητα να εισβάλει στο φυτό.
* Το βακτήριο _pseudomonas syringae_ παράγει μια πρωτεΐνη τελεστή που ονομάζεται hopptod1. Το Hopptod1 στοχεύει μια πρωτεΐνη στο φυτικό κύτταρο που ονομάζεται RIN4. Το RIN4 είναι μια πρωτεϊνική κινάση που εμπλέκεται στην ανταπόκριση της άμυνας του φυτού. Με τη στόχευση του RIN4, το Hopptod1 καταστέλλει την ανταπόκριση της άμυνας του φυτού και το καθιστά πιο ευαίσθητο στη μόλυνση.
* Ο ιός του μωσαϊκού ιού του ιού παράγει μια πρωτεΐνη τελεστή που ονομάζεται ρ3. Το Ρ3 στοχεύει μια πρωτεΐνη στο φυτικό κύτταρο που ονομάζεται eIF4E. Το EIF4E είναι ένας παράγοντας εκκίνησης μετάφρασης που απαιτείται για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Με τη στόχευση του EIF4E, η ρ3 αναστέλλει τη σύνθεση πρωτεϊνών στο φυτικό κύτταρο και καθιστά πιο ευαίσθητη στη μόλυνση.
Αυτά είναι μόνο μερικά παραδείγματα των πολλών τρόπων που οι παθογόνες φυτικές χρησιμοποιούν πρωτεΐνες τελεστή για να ξεπεράσουν τις φυτικές άμυνες. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα φυτικά παθογόνα προκαλούν ασθένεια, μπορούμε να αναπτύξουμε νέες στρατηγικές για την προστασία των φυτών από αυτούς τους καταστροφικούς οργανισμούς.
