编辑推荐：
在植物与微生物相互作用的微观战场上，植物不断地抵抗入侵的细菌。新的研究揭示了这些细菌入侵者有多聪明。
在植物与微生物相互作用的微观战场上，植物不断地抵抗入侵的细菌。新的研究揭示了这些细菌入侵者有多聪明。
植物和人类一样，进化出了复杂的免疫系统来检测病原体。一个关键的防御策略涉及识别病原体相关分子模式（PAMPs），这是一种独特的分子，表明微生物入侵者的存在。在最重要的PAMPs中，鞭毛蛋白是细菌鞭毛中的主要蛋白质，鞭毛是细菌用来推动自己前进的鞭子状结构。
“早期发现敌人是免疫系统对抗微生物病原体的核心原则，”汤普森研究所教授弗兰克·施罗德（Frank Schroeder）在一篇关于植物与微生物相互作用研究的科学展望文章中解释说。
植物通过特殊的受体识别鞭毛蛋白的特定部分，然后触发防御反应。这里有一个转折：这种鞭毛蛋白通常被糖覆盖，就像一种伪装，阻止植物识别威胁。作为回应，植物进化出了一种聪明的对策——它们产生酶，剥去这些糖的“伪装”，暴露细菌的鞭毛蛋白，触发防御机制。
在施罗德分析的《科学》杂志上，研究人员发现，像丁香假单胞菌这样的致病菌已经开发出了一种对抗措施——它们产生糖苷，这是一种不寻常的分子，可以阻止植物的除糖酶。这可以防止暴露细菌的告密鞭毛蛋白片段，有效地成为植物免疫监视的“隐形”。
“细菌策略非常有效，”施罗德指出。“它不仅阻止植物识别细菌入侵者，而且还破坏了植物防御的其他方面。它改变了植物蛋白质上的糖模式，导致含糖化合物在植物组织中积累，创造了有利于细菌生长的条件，同时抑制了植物的防御。”
这一发现意义重大，因为许多植物病原体似乎都采用了这种策略。在各种有害细菌中发现了负责产生糖苷的基因，这表明这是细菌世界中的一种普遍策略。
这项研究的意义超越了植物病理学。类似的亚糖已经被用于治疗II型糖尿病和某些遗传疾病等人类疾病。糖苷的独特结构可以激发新的制药方法。
对于农业来说，了解这种化学战为开发对细菌病原体具有更强抵抗力的作物提供了可能性，这可能会减少对化学农药的需求，并改善粮食安全。
随着研究人员继续解开这些复杂的相互作用，我们不仅获得了对植物免疫的基本见解，而且还获得了开发更具弹性的作物和新型治疗应用的潜在工具。在植物和病原体之间正在进行的军备竞赛中，了解糖苷的隐秘化学作用可能最终帮助我们打破平衡，有利于可持续农业。
博伊斯汤普森研究所（BTI）成立于1924年，位于纽约伊萨卡，BTI处于植物科学研究的前沿。我们的使命是推进、交流和利用植物科学的开创性发现，以发展可持续和有弹性的农业，改善粮食安全，保护环境，增进人类健康。作为康奈尔大学附属的独立非营利性研究机构，我们致力于激励和培养下一代科学领袖。更多信息请访问BTIscience.org。
生物通微信公众号
生物通 版权所有
