Forskere opdager, hvordan planter adskiller gavnlige fra skadelige mikrober

Planter udsættes konstant for en lang række forskellige mikrober, både gavnlige og skadelige. For at beskytte sig selv har planter udviklet et sofistikeret immunsystem, der giver dem mulighed for at skelne mellem de to. Dette system er baseret på genkendelsen af ​​specifikke molekylære mønstre, der er forbundet med enten gavnlige eller skadelige mikrober.

Mønstergenkendelsesreceptorer

Det første trin i plantens immunrespons er genkendelsen af ​​mikrobielle molekylære mønstre af mønstergenkendelsesreceptorer (PRR'er). PRR'er er proteiner, der er placeret på overfladen af ​​planteceller eller i cytoplasmaet. De er i stand til at binde sig til specifikke molekylære mønstre, der er fælles for visse grupper af mikrober.

Der er mange forskellige typer af PRR'er, som hver især er i stand til at genkende et andet sæt molekylære mønstre. Nogle af de mest almindelige PRR'er inkluderer:

* Toldlignende receptorer (TLR'er) :TLR'er er en type PRR, der findes i både planter og dyr. De er i stand til at genkende en række molekylære mønstre, herunder dem, der er forbundet med bakterier, svampe og vira.

* Nukleotidbindende oligomeriseringsdomæne (NOD)-lignende receptorer (NLR'er) :NLR'er er en type PRR, der kun findes i planter. De er i stand til at genkende en række molekylære mønstre, herunder dem, der er forbundet med bakterier og svampe.

* Cysteinrige receptorlignende kinaser (CRK'er) :CRK'er er en type PRR, der kun findes i planter. De er i stand til at genkende en række molekylære mønstre, herunder dem, der er forbundet med bakterier, svampe og oomyceter.

Immunrespons

Når en PRR har genkendt et mikrobielt molekylært mønster, udløser det et immunrespons. Dette svar kan omfatte en række forskellige mekanismer, såsom:

* Produktion af antimikrobielle forbindelser: Planter kan producere en række antimikrobielle forbindelser, såsom reaktive oxygenarter (ROS), nitrogenoxid (NO) og phytoalexiner. Disse forbindelser kan dræbe eller hæmme væksten af ​​mikrober.

* Aktivering af forsvarsrelaterede gener: Planter kan aktivere ekspressionen af ​​en række forsvarsrelaterede gener som reaktion på mikrobiel infektion. Disse gener kan kode for proteiner, der er involveret i en række forskellige processer, såsom cellevægsforstærkning, produktion af antimikrobielle forbindelser og programmeret celledød.

* Overfølsomt svar: I nogle tilfælde kan planter gennemgå en overfølsom reaktion som reaktion på mikrobiel infektion. Denne reaktion involverer den hurtige død af planteceller på infektionsstedet, hvilket hjælper med at forhindre spredning af infektionen.

Betydningen af ​​planteimmunsystem

Plantens immunsystem er afgørende for at beskytte planter mod skadelige mikrober. Uden dette system ville planter være modtagelige for en lang række sygdomme, der kan forårsage betydelig skade på afgrøder og skove.

Plantens immunsystem er også vigtigt for at opretholde balancen mellem gavnlige mikrober i jorden. Nyttige mikrober hjælper med at forbedre plantevækst og sundhed ved at give næringsstoffer, nedbryde organisk materiale og undertrykke væksten af ​​skadelige mikrober.

Ved at forstå, hvordan planter adskiller gavnlige fra skadelige mikrober, kan vi udvikle nye måder til at forbedre plantesundhed og produktivitet. Denne forskning er afgørende for at sikre fremtiden for vores fødevareforsyning og vores planets sundhed.