Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Top News

Ditemukan mekanisme molekuler reseptor kekebalan tanaman – ScienceDaily


Dalam sebuah studi baru-baru ini, Alexander von Humboldt Profesor Jijie Chai di University of Cologne dan timnya bersama dengan peneliti MPIPZ telah berhasil untuk pertama kalinya dalam merekonstruksi urutan peristiwa molekuler yang mengaktifkan reseptor kekebalan tanaman yang tidak aktif dan dengan demikian menengahi kematian sel inang. Penemuan para peneliti sangat penting untuk memahami bagaimana molekul kekebalan tanaman yang penting ini melindungi inang mereka dari infeksi. Konfigurasi yang diadopsi oleh protein yang diaktifkan mirip dengan yang ada pada reseptor tumbuhan dan mamalia lain, termasuk manusia. Ini menunjukkan bahwa reseptor ini didasarkan pada prinsip struktural umum untuk memicu sinyal kekebalan intraseluler dan kematian sel di berbagai area kehidupan.

Para ilmuwan menjelaskan hasil mereka dalam artikel ‘Perakitan langsung kompleks reseptor kekebalan NLR yang diinduksi patogen untuk membentuk holoenzim’ di Ilmu.

Meskipun dipisahkan oleh jutaan tahun evolusi, tumbuhan dan hewan secara mandiri mengembangkan strategi kekebalan yang serupa untuk melindungi diri dari infeksi mikroba. Di kedua kerajaan kehidupan, reseptor kekebalan yang disebut protein berulang yang mengikat nukleotida / kaya leusin (protein NLR) membentuk lapisan pertahanan penting di dalam sel melawan serangan patogen. NLR adalah perangkat kompleks yang terdiri dari beberapa modul. Modul-modul ini mengenali molekul (efektor) dari mikroba yang menyerang. Efektor memicu respons imun tanaman – mereka mengaktifkan reseptor, resistensi, dan jalur kematian sel untuk membatasi infeksi. Berdasarkan karakteristik struktural dan pensinyalan yang berbeda, NLR tumbuhan dibagi menjadi dua kelas utama: NLR yang mengandung modul coiled-coiled (CC) (protein CNL) dan yang mengandung modul reseptor / resistansi tol / interleukin-1 (TIR) ​​(protein TNL). ).

Para ilmuwan melakukan penelitian mereka pada organisme model Arabidopsis thaliana, atau selada thale. Jijie Chai, bersama dengan ketua kelompok penelitian MPIPZ Jane Parker dan direktur MPIPZ Paul Schulze-Lefert, menentukan fitur struktural dan biokimia yang mendasari aktivasi reseptor spesifik: yang disebut Reseptor NLR tipe TNL dari Peronospora parasitica 1 (RPP1). Melindungi tanaman model dari infeksi jamur Hyaloperonospora arabidopsidis (Hpa).

Untuk memahami bagaimana RPP1 melindungi tanaman pada tingkat molekuler dari infeksi Hpa, tim menghasilkan protein RPP1 bersama dengan efektor Hpa ATR1 yang diketahui. Reseptor RPP1 yang diaktifkan dengan cara ini adalah enzim yang memecah nicotinamide adenine dinucleotide (NAD +), yang penting untuk pensinyalan pertahanan.

Dengan mengisolasi kompleks RPP1-ATR1 dan melakukan mikroskop elektron cryo, penulis telah menjawab dua pertanyaan terbuka biologi NLR: pertama, bagaimana pengikatan langsung efektor ke reseptor NLR menginduksi aktivasi reseptor. Kedua, mereka menentukan bahwa reseptor TNL dalam hal ini mengatur dirinya sendiri sebagai apa yang disebut tetramer, sebuah molekul yang terdiri dari empat molekul reseptor yang padat. Tetramer termasuk dalam kelompok molekul oligomer, yang semuanya secara struktural terdiri dari unit yang serupa. Tetramer yang diamati menciptakan permukaan unik di dalam bagian reseptor, yang diperlukan untuk pembelahan NAD + untuk memicu sinyal pertahanan.

Efektor ATR1 menginduksi tetramerisasi pada salah satu ujung RPP1 dan secara bersamaan memaksa empat modul TIR yang disebutkan di atas pada ujung molekul yang berlawanan untuk membentuk dua pasangan TIR asimetris yang menurunkan NAD +.

Menariknya, hasil kelompok di sekitar Eva Nogales dan Brian Staskawicz di Universitas California, Berkeley, pada NLR lain dari jenis TNL, Roq1 dari kerabat tembakau Nicotiana benthamiana, juga menunjukkan bahwa aktivasi TNL melibatkan pengenalan efektor langsung dan adopsi a struktur tetramerik serupa. Efektor yang dikenali oleh Roq1 diproduksi oleh patogen bakterial dan kompleks reseptor Roq1 yang teraktivasi memberikan ketahanan terhadap infeksi bakteri. Oleh karena itu, penemuan Jijie Chai, timnya dan para peneliti MPIPZ tampaknya sangat penting untuk memahami bagaimana molekul kekebalan tanaman yang penting ini melindungi inangnya dari infeksi. Secara lebih umum, konfigurasi oligomer yang diadopsi oleh RPP1 dan Roq1 aktif menyerupai perancah oligomer yang diinduksi dari protein reseptor NLR tumbuhan dan mamalia lainnya, termasuk reseptor imun bawaan manusia. Ini menunjukkan bahwa reseptor ini didasarkan pada prinsip struktural umum untuk memicu sinyal kekebalan intraseluler dan kematian sel di berbagai kerajaan kehidupan.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Cologne. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Slot Online