Hitte geeft infecties een kans

Plant & zo

Plantenwetenschap en meer


Hitte geeft infecties een kans

Door de hogere temperaturen van wegen klimaatverandering hebben ook planten het moeilijker. Ze schieten sneller in de stress. Door hitte. Door droogte. Maar, zijn ook gevoeliger voor infecties. Bij hoge temperaturen laat de immuunreactie op ziektemakers het afweten. De ziektemakers kunnen hun gang gaan. De steeds vaker voorkomen van hittegolven vormen een bedreiging voor het immuunsysteem van de plant. Maar is het onduidelijk hoe hitte de immuunreactie dwarsboomt.

Bij infectie komt de infectie-manager in actie. Deze stuurt de acties aan om de ziektemaker tegen te houden, zoals op lokaal niveau: celdood, zodat ziektemakers niet verder de plant in kunnen. Maar ook het sturen van boodschappers naar de rest van de plant: sta paraat, er is een indringer. Maar bij hoge temperaturen komt de infectie-manager niet in actie. Een rede, zo zagen Amerikaanse onderzoekers, dat de infectie-manager geen actie onderneemt is van wege te weinig SA, salicylzuur.

Hoe dit komt? Dat onderzochten de onderzoekers. De eerste verdachte waren de temperatuursensors. Maar ook planten waar deze temperatuursensors zijn uitgeschakeld reageren bij hoge temperaturen niet op ziektemakers. De temperatuursensors verhinderen niet de immuunreactie. Ook het geforceerd aanzetten van SA-productie zorgt er niet voor dat bij hoge tempraturen de infectie-manager in actie komt.


Maar bij hitte komen de eiwitten liever niet samen, ze zetten het gen niet aan


Iets hield de infectie-manager nog tegen. Om dat uit te vinden, deden de onderzoekers nog een stapje terug. Naar de twee gen-aanzetters van de SA-productie genen. Wat doen die? Bij hoge temperaturen, zo bleek, niet veel. Toch hadden de onderzoekers hier een aanknopingspunt. Deze gen-aanzetters bleken namelijk zelf ook twee aanzetknoppen te bezitten, die allebei aan moeten staan. Een gekoppeld aan het herkennen van een ziektemaker. En een, tot nu toe onbekend, aan hitte gekoppeld.

Deze laatste werkt op een verassend simpele manier. Om deze knop aan te zetten moeten drie eiwitten samenkomen op de knop. Maar bij hitte komen de eiwitten liever niet samen. Het gen blijft dus uit, ook al zijn er ziektemakers gesignaleerd.

De twee gen-aanzetters van de SA-productie genen zijn de infectie-managers, ook al delegeren ze een hoop naar SA. Maar bij gebrek aan infectie-managers, geen actie, ook niet van SA. Nu bekend is hoe hitte het immuunsysteem dwarsboomt kunnen we in actie komen om planten bestendiger te maken tegen warmere temperaturen. Zodat ongeacht de temperatuur planten zich kunnen verdedigen tegen infecties.

Literatuur

Kim, J.H., Castroverde, C.D.M., Huang, S., Li C., Hilleary R., Seroka A., Sohrabi R., Medina-Yerena D., Huot B., Wang J., Nomura K., Marr S.K., Wildermuth M.C., Chen T., MacMicking J.D., He S.Y. (2022) Increasing the resilience of plant immunity to a warming climate. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-022-04902-y

Published by Femke de Jong

A plant scientist who wants to let people know more about the wonders of plant science. Follow me at @plantandzo

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: