Hvordan invaderende patogener slukker for plantecellernes forsvar

Plantepatogener er organismer, der forårsager sygdom hos planter. De kan være svampe, bakterier, vira eller oomyceter. Når et plantepatogen invaderer en plante, skal det først overvinde plantens forsvar for at etablere en infektion.

En måde, hvorpå plantepatogener overvinder planteforsvar, er ved at producere effektorproteiner. Effektorproteiner er molekyler, der udskilles af patogenet til plantecellen. Når først plantecellen er inde, kan effektorproteiner interferere med plantens immunrespons, hvilket gør den mere modtagelig for infektion.

Effektorproteiner kan målrette en række forskellige planteproteiner. Nogle effektorproteiner målretter mod proteiner, der er involveret i plantens signaltransduktionsveje. Disse proteiner er ansvarlige for at transmittere signaler fra plantens celleoverflade til kernen. Ved at målrette disse proteiner kan effektorproteiner forhindre planten i at reagere på patogenets invasion.

Andre effektorproteiner retter sig mod proteiner, der er involveret i plantens forsvarsreaktioner. Disse proteiner omfatter antimikrobielle proteiner, såsom chitinaser og glucanaser, og patogenese-relaterede (PR) proteiner. Ved at målrette disse proteiner kan effektorproteiner afvæbne plantens forsvar og gøre den mere sårbar over for infektion.

Ud over at producere effektorproteiner bruger nogle plantepatogener også andre mekanismer til at overvinde planteforsvar. For eksempel producerer nogle patogener toksiner, der dræber planteceller. Andre patogener producerer enzymer, der nedbryder plantens cellevægge, hvilket gør det lettere for patogenet at invadere planten.

Plantepatogeners evne til at overvinde planteforsvar er afgørende for deres overlevelse. Ved at producere effektorproteiner og andre virulensfaktorer er plantepatogener i stand til at forårsage sygdom i planter og spredes til nye værter.

Her er nogle specifikke eksempler på, hvordan plantepatogener bruger effektorproteiner til at slukke for plantecelleforsvar:

* Svampen _Colletotrichum orbiculare_ producerer et effektorprotein kaldet CgCE5. CgCE5 retter sig mod et protein i plantecellevæggen kaldet pektinmethylesterase (PME). PME er ansvarlig for at modificere plantecellevæggen, hvilket gør den mere modstandsdygtig over for infektion. Ved at målrette PME svækker CgCE5 plantecellevæggen og gør det lettere for svampen at invadere planten.

* Bakterien _Pseudomonas syringae_ producerer et effektorprotein kaldet HopPtoD1. HopPtoD1 er rettet mod et protein i plantecellen kaldet RIN4. RIN4 er en proteinkinase, der er involveret i plantens forsvarsrespons. Ved at målrette RIN4 undertrykker HopPtoD1 plantens forsvarsrespons og gør den mere modtagelig for infektion.

* Virusset _Robemosaikvirus_ producerer et effektorprotein kaldet P3. P3 retter sig mod et protein i plantecellen kaldet eIF4E. eIF4E er en translationsinitieringsfaktor, der er nødvendig for syntesen af ​​proteiner. Ved at målrette eIF4E hæmmer P3 proteinsyntesen i plantecellen og gør den mere modtagelig for infektion.

Dette er blot nogle få eksempler på de mange måder, hvorpå plantepatogener bruger effektorproteiner til at overvinde planteforsvar. Ved at forstå, hvordan plantepatogener forårsager sygdom, kan vi udvikle nye strategier til at beskytte planter mod disse ødelæggende organismer.