Decoy


Decoy

Pathogens, we rather not have them. But keeping them away or getting rid of them is not always that easy. Sometimes they take essential processes hostage. Processes which a plant can’t do without. This makes the ideal for pathogens to use them for their own growth. Still plants are not that easily to infect. They can even defend themselves against hostage taking pathogens. By using a decoy, so discovered British and German researchers.

The researchers discovered this decoy while analysing what it is that makes some Brassica crops, like oilseed mustard, resistant against white blister rust. Two genes, CSA1 and CHS3, it turns out. When these genes are present then after infection a rapid immune response, in the form of cell death, follows. The researchers noticed that CHS3 looked like a group of proteins (DA1 and DAR) which are needed for the development of plant organs, like new leaves. This, lead to the question how CSA1 and CHS3 cause white blister rust resistance.

The first hint that the researchers got that CHS3 could be a decoy was when the substituted the CHS3 domain that was comparable with that of DA1 and DAR proteins with the comparable DA1 or DAR domain. The researchers noticed that DA1 and DAR domains that were most similar to the comparable CHS3 domain, could substitute this domain.


Through functioning as a decoy, CHS3 allows DAR3 to do its job


DA1 and DAR proteins are needed for proper plant development. But their influence on pathogens is unknown. Therefore, the researchers studied the effect of DA1 and DAR proteins on white blister rust pathogen growth. In the absence of DA1, DAR1, and DAR2 the researchers observed less pathogens. In contrast, when there was more DA1 present, there was also more pathogens.

Leading to the question: What is influencing DA1 activity? To find out the researcher analysed which proteins bind to DA1. They found that DA1 interacted with itself, but also with DAR1, DAR2, and DAR3. But only the interaction with DA1 resulted in a reduced activity of DA1.

Subsequently the researchers studied the effect of DAR3 on pathogens. The researchers observed less white blister rust pathogen growth when DAR3 was present in the presence of CSA1 and CHS3. But in absence of CSA1 and CHS3 the amount of DAR3 proteins was swiftly reduced in white blister rust infected plants.

Through functioning as a decoy, CHS3 allows DAR3 to do its job. In this was CHS3 prevents that white blister rust takes DA1, DAR1, and DAR2 hostage. The plant is preventing infection through setting a trap for pathogens.

Literature

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


Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Lokaas


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


Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega

Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.

Hidden flowers


Hidden flowers

The ever presents of plants makes that we often don’t even notice them. They are not moving, so they are not a direct danger to us. Which is sad as we also don’t see their many fascinating aspects. Did you for example know that there are plants that are literally stay hidden for us? They grow underground. Steal their nutrients from other plants, and pretend they are not here. Only when they flower, they will stick above the ground. At least, most of them.

Some are staying completely underground. These Australian orchids, because that is what I am talking about, belong to the genus Rhizanthella. Three of the four species of this genus live completely underground. Of the fourth, only its flowers come above ground. This is making them difficult to find and to study.

For example, it is still unclear who is actually pollinating these flowers, and who is spreading their seeds. Although, researchers have their suspicions. Termites, fungus gnats, flies, and wasps are part of the candidates that may be pollinating these flowers. With underground living marsupial mammals being the prime suspects for seed dispersal.

Lots of uncertainties about these hidden flowers. Which is making them even more interesting. Look around, who knows you might be able to see a ‘hidden’ flower.

Literature

Chris J. Thorogood, Jeremy J. Bougoure, Simon J. Hiscock (2019) Rhizanthella: Orchids unseen. Plants, People, Planet. 1:153–156. https://doi.org/10.1002/ppp3.45

Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Verborgen bloemen


Verborgen bloemen

Planten zijn zo alom aanwezig dat we ze vaak niet eens meer zien. Ze bewegen tenslotte toch niet, dus vormen geen direct gevaar. Dit is jammer, zo zien we ook hun fascinerende aspecten niet. Wist je dat er bijvoorbeeld planten zijn die letterlijk voor ons verborgen blijven? Ze verblijven onder de grond. Stelen hun voedingstoffen van andere planten, en doen net alsof ze er niet zijn. Alleen als ze bloeien steken ze boven de grond uit. De meeste dan.

Er zijn er ook die geheel onder de grond blijven. Deze Australische orchideeën, behoren tot de Rhizanthella genus. Drie van de vier verschillende soorten van dit genus, leven geheel ondergronds. Van de vierde steekt alleen de bloem boven de grond uit. Dat maakt ze moeilijk te vinden, en moeilijk te bestuderen.

Zo is nog onbekend wie deze bloemen bevruchten, en wie de zaden verspreid. Al zijn er wel vermoedens. Termieten, rouwvliegjes, vliegen, en wespen behoren tot de kandidaten om de bloemen te bevruchten. Men vermoed dat ondergrondse buideldieren de verspreiding van de zaden voor hun rekening nemen. Maar helemaal zeker weten doet men dit niet.

Veel onduidelijkheid dus over deze verborgen bloemen. Dat maakt ze des te interessanter. Kijk om je heen, wie weet lukt het jou ook om een ‘verborgen’ plant te zien.

Literatuur

Chris J. Thorogood, Jeremy J. Bougoure, Simon J. Hiscock (2019) Rhizanthella: Orchids unseen. Plants, People, Planet. 1:153–156. https://doi.org/10.1002/ppp3.45

Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega

Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.