Factorii de virulență vizează prot; ines cl; s de l; interacțiunea lui l; h; tu
Anne-Ruxandra Carvunis 1, 2 * și Matija Dreze 1, 2
Cuvinte cheie MeSH: Proteine bacteriene, fiziologie, Interacțiuni gazdă-patogen, Modele biologice, Celule vegetale, microbiologie, Boli ale plantelor, imunologie, Proteine vegetale, Plante, Virulență
Plantele joacă un rol central în majoritatea ecosistemelor prin capacitatea lor de a converti energia solară în energie „biologică”. Singura sursă de oxigen gazos de pe pământ, plantele sunt, de asemenea, principala sursă de hrană umană și furnizează combustibili fosili și fibre textile. Pentru a răspunde provocărilor agronomice și de mediu prezente și viitoare, este esențial să dobândiți cunoștințe aprofundate despre mecanismele care controlează procesele biochimice și moleculare găsite în mod specific în plante. În acest scop, am fost deosebit de interesați de interacțiunile dintre plante și fitopatogeni la nivel molecular. În plus față de perspectivele agronomice și de mediu evidente, munca noastră sugerează existența unor principii universale care guvernează organizarea sistemelor imune în timpul unei interacțiuni gazdă-agent patogen.
Douăzeci de ani de cercetări de bază folosind Crabul Doamnelor (Arabidopsis thaliana) ca organism model au dus la un concept numit zigzag, care descrie interacțiunile dinamice dintre celulele vegetale și agenții patogeni ai plantelor la nivel molecular [1]. Detectarea moleculelor „non-self” de către receptorii de membrană declanșează o primă linie de apărare generică, „zig”. Cu toate acestea, mulți agenți patogeni sunt capabili să injecteze în celulele plantei efectori moleculari care, slăbind efectul zig-ului, cresc susceptibilitatea la infecție: „zag”. Ca răspuns, receptorii intracelulari par să fie capabili să recunoască „sinele modificat” și să provoace un al doilea val de apărare imună, un al doilea zig. Gradul de rezistență al plantelor la agenții patogeni depinde de amploarea acestor două linii de apărare, precum și de intensitatea atacului.
În ciuda eleganței sale, modelul în zigzag se bazează pe ipoteze care, în cea mai mare parte, nu au fost demonstrate în mod constant. În special, identitatea jucătorilor din sistemul imunitar rămâne în mare parte necunoscută, în afară de anumite grupuri de proteine (în principal receptori). În plus, interacțiunile fizice pe care proteinele de imunitate le stabilesc între ele și cu efectori patogeni au fost puțin studiate.
Astăzi, pare clar că interacțiunile fizice dintre proteine formează rețele complexe și extrem de dinamice (interactomi), care stau la baza relațiilor genotip-fenotip [2]. Descrierea experimentală a acestor rețele (cartografiere) este esențială pentru o înțelegere cuprinzătoare a sistemelor biologice - cum ar fi imunitatea - și a mecanismelor moleculare corespunzătoare. Stabilirea hărților interactomice a oferit o multitudine de resurse la speciile non-vegetale. În ciuda unei abundențe de cunoștințe moleculare și genetice, există o lipsă notorie de date experimentale care descriu interacțiunile dintre proteinele pentru Arabette a doamnelor (și nu numai între proteinele imunității) și, mai general, pentru speciile din lumea plantelor.