Plant & zo
Plantenwetenschap en meer
Manipulatieve binnendringers
Ziektemakers gaan gehaaid te werk om een plant binnen te dringen en z’n voedingstoffen te stelen. Ze zetten eiwitten in die de plant manipuleren, zo voorkomen ze dat de plant in de gaten heeft dat er binnendringers zijn. De meeste onderdrukken het immuunsysteem van de plant. Die kan dan geen alarm slaan. Maar voor manipulatie eiwit Six5 van de schimmel Fusarium oxysporum bleek dit niet te gelden.
Fusarium oxysporum is de veroorzaker van de verwelkingsziekte. De schimmel komt de plant via de wortels binnen om zich vervolgens in het transportsysteem van de plant te nestelen. Om dit voor elkaar te krijgen zijn de manipulatie eiwitten van de schimmel essentieel. Meestal werken deze manipulators alleen, maar Avr2 en Six5 vormen een paar. Nederlandse en Britse onderzoekers onderzochten wat ze in de plant uitspookte.
Van Avr2 was al bekend dat dit eiwit het immuunsysteem voor de plant onderdrukt. Om te kijken of Six5 dit ook doet, maakte de onderzoekers planten die zelf Six5 maken. Vervolgens keken de onderzoekers hoe deze planten met infecties omgingen. In tegenstelling tot planten die zelf Avr2 maken, reageerde planten met Six5 meestal niet anders op infecties dan planten zonder Six5. Behalve als de ziektemaker Avr2 met zich meebracht, dan, zo zagen de onderzoekers, ging de infectie sneller van start. Six5 onderdrukt dus zelf niet het immuunsysteem. Maar wat doet het dan wel?
Six5 helpt de andere schimmel manipulatoren zich sneller te verspreiden
Om het immuunsysteem van de plant goed te onderdrukken is het handig voor de manipulators om snel van cel naar cel te reizen. Plantencellen hebben voor hun eigen communicatie kleine verbindingen tussen cellen, plasmodesmata. Door deze openingen kunnen moleculen en kleine eiwitten. Voor manipulators de ideale manier om zich te verspreiden.
De onderzoekers bestudeerde of Six5 en Avr2 de grote van deze openingen beïnvloede. Hiervoor infecteerde ze balderen met Six5, Avr2 en fluorescerende eiwitten. Alleen wanneer de opening groot genoeg is kunnen de fluorescerende eiwitten naar buurcellen reizen. De onderzoekers zagen dat zonder Six5 en Avr2 de fluorescerende eiwitten in hun eigen cel bleven, maar met Six5 en AvR2 zaten ze ook bij de buren. Six5 en Avr2 beïnvloede de grote van de opening. Manipulatieve schimmel eiwitten kunnen zo makkelijker van cel naar cel verspreiden.
Manipulator Six5 speelt hierdoor een cruciale rol in de Fusarium oxysporum infectie. Het helpt de andere schimmel manipulatoren zich sneller te verspreiden. Hierdoor kan de schimmel zich in het transportsysteem van de plant nestelen voordat het immuunsysteem door heeft dat er een ongenode gast is.
Literatuur
Blekemolen MC, Cao L, Tintor N, de Groot T, Papp D, Faulkner C and Takken FLW (2022) The primary function of Six5 of Fusarium oxysporum is to facilitate Avr2 activity by together manipulating the size exclusion limit of plasmodesmata. Front. Plant Sci. 13:910594. doi: 10.3389/fpls.2022.910594
Plant en Zo 