Plant & zo
Plantenwetenschap en meer
Lokaas
Ziektekiemen, we willen ze liever niet. Maar ze buiten de duur houden of ervan afkomen is niet altijd even makkelijk. Soms gijzelen ze essentiële processen. Processen waarmee een plant niet makkelijk zonder kan. Ideaal dus voor de ziektekiemen om te gebruiken voor hun eigen groei. Toch zijn planten niet zo makkelijk te besmetten. Ook tegen gijzelende ziektekiemen kunnen ze zich verdedigen. Met lokaas, zo ontdekte Britse en Duitse onderzoekers.
Dit lokaas ontdekte de onderzoekers bij onderzoek naar wat sommige Brassica gewassen zoals mosterd plantjes resistent maakt tegen witte roest. Twee genen, CSA1 en CHS3, bleken verantwoordelijk. Waren deze twee genen aanwezig dan volgde na infectie een snel immuun response in de vorm van celdood. Wat voorkomt dat de infectie zich door de plant verspreid. Het viel de onderzoekers op dat CHS3 leek op een groep eiwitten (DA1 en DAR) die nodig zijn bij de ontwikkeling van planten organen, zoals nieuwe blaadjes. Daarop besloten de onderzoekers te bestuderen hoe CSA1 en CHS3 voor witte roest resistentie zorgen.
De eerste hint dat CHS3 wel eens een lokaas kon zijn kregen de onderzoekers toen ze de het domein van het CHS3 eiwit dat op DA1 en DAR eiwitten lijkt omwisselde voor het overeenkomstig DA1 of DAR eiwit domein. De onderzoekers zagen dat de DA1 of DAR domeinen die met de meeste overeenkomst met CHS3 het overeenkomstige CHS3 domein konden vervangen.
Door als lokaas te functioneren zorgt CHS3 ervoor dat DAR3 z’n werk kan blijven doen
DA1 en DAR eiwitten zijn nodig voor een goede ontwikkeling van een plant. Maar wat hun invloed is op ziektekiemen is onbekend. Daarom bestudeerde de onderzoekers wat het effect van de DA1 en DAR eiwitten op de groei van witte roest ziektekiemen is. Waren de DA1, DAR1 en DAR2 afwezig dan groeide de ziektekiemen minder goed. Was er extra veel DA1 aanwezig, dan vermeerderde de ziektekiemen zich juist meer.
De grote vraag was nu: Wat beïnvloed de werking van DA1? Om dit te onderzoeken bestudeerde de onderzoekers de eiwitten die aan DA1 binden. DA1 ging de interactie aan met zichzelf, maar ook met DAR1, DAR2 en DAR3. Alleen bij aanwezigheid van DAR3, zo zagen de onderzoekers, was DA1 minder actief.
Daaropvolgend bestudeerde de onderzoekers het effect van DAR3 op de ziektekiemen. In aanwezigheid van CSA1 en CHS3 zagen de onderzoekers dan ook bij aanwezigheid van DAR3 er minder witte roest ziektekiemen groeide, terwijl in planten zonder DAR3 er meer ziektekiemen vermeerderde. Maar waren CSA1 en CHS3 afwezig, dan nam de hoeveelheid DAR3 snel af in witte roest geïnfecteerde planten.
Door als lokaas te functioneren zorgt CHS3 ervoor dat DAR3 z’n werk kan blijven doen. CHS3 voorkomt zo dat ziektekiemen de DA1, DAR1 en DAR2 gijzelen. Zo lokt de plant de ziektekiemen in de val, en voorkomt besmetting.
Literatuur
Benguo Gu, Toby Parkes, Fernando Rabanal, Caroline Smith, Fu-Hao Lu, Neil McKenzie, Hui Dong, Detlef Weigel, Jonathan D.G. Jones, Volkan Cevik, and Michael W. Bevan (2023) The integrated LIM-peptidase domain of the CSA1-CHS3/DAR4 paired immune receptor detects changes in DA1 peptidase inhibitors in Arabidopsis. Cell Host & Microbe, https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.04.009
Wil je mijn blog ondersteuen met een donatie?
Plant en Zo 