Команда определила новый рецептор в помидорах, названных FLAGELLIN-ОЩУЩЕНИЕМ 3 (FLS3), который вызывает обороноспособность против бактериального нападения. FLS3 присутствует в небольшом количестве видов растений, включая помидор, картофель и перец. Исследование появляется по своей природе Заводы.
«Это – интересный пример рецептора, который, кажется, развился справедливо недавно, потому что это только найдено в небольшой группе заводов», сказала первый автор Сара Хинд, научный сотрудник в лаборатории профессора Грегори Мартина в BTI. «Это открытие настраивает возможность введения FLS3 в другие экономически важные хлебные злаки, которые могли бы обеспечить сопротивление бактериальным болезнетворным микроорганизмам, которое естественно не присутствует на других заводах».FLS3 обнаруживает часть кнута, подобный хвосту придаток, который помогает бактериям плавать через их среду и состоит главным образом из flagellin белков.
Когда бактерии вторгаются в завод, рецептор FLS3 связывает с областью flagellin белка по имени flgII-28 и вызывает иммунную реакцию.FLS3 – второй flagellin датчик, обнаруженный в помидорах. Первый, названный FLS2, найден в большинстве наземных растений и обнаруживает вторгающиеся бактерии, признавая отдельную область flagellin, названного flg22.
Так как у многих заводов есть рецептор FLS2, несколько бактериальных разновидностей приобрели мутации в flg22 части их flagellin, и эти мутации изменяют форму flagellin так, чтобы FLS2 больше не мог признать его. Приобретение рецептора FLS3 может поэтому служить контрмерой от имени помидора, чтобы обнаружить бактерии, которые изменили flg22.Мартин и его коллеги работали с постдокторским исследователем Кристофером Кларком и профессором Борисом Винацером в Политехническом институте и университете штата Вирджиния, который ранее идентифицировал flgII-28 как сохраненный сегмент flagellin белка, который могут обнаружить помидоры. Вместе, исследователи продемонстрировали, что flgII-28 не мог быть признан FLS2, предложив существование все же неизвестного FLS3.
Кроме того, в сотрудничестве с Адъюнкт-профессором Дилипом Пэнти из Университета штата Северная Каролина, исследователи показали томатные виды семейной реликвии и нашли, что некоторые, включая Желтую Грушу, не могли ответить на flgII-28, предложив, чтобы помидор пропускал FLS3.«Обнаруживание, что некоторые помидоры семейной реликвии, такие как Желтая Груша, не ответили на flgII-28, было ключевым для использования подхода генетики, чтобы определить FLS3», сказал ведущий автор Мартин, профессор Бойса Шулза Дауни в BTI и преподаватель Корнелльского университета в Школе Интегрального Растениеводства.В текущей газете, Задних используемых Желтых Грушевых помидорах вместе с диким родственником помидора под названием Паслен pimpinellifolium, чтобы определить ген FLS3 и показать, как это функционирует, чтобы уменьшить бактериальный рост.
Но подтвердить, что FLS3 – рецептор для flgII-28, она должна была продемонстрировать, что эти две молекулы могут физически взаимодействовать. Исследователи в лабораториях Мартина и Адъюнкт-профессора BTI Франка Шредера развивали ультрасовременные методы биохимии, чтобы определить стабильный комплекс между FLS3 и flgII-28, таким образом утверждая FLS3 как рецептор flgII-28.
«Доказательство прямых взаимодействий биомолекул осталось огромной проблемой, и наша работа поможет в развитии лучших подходов для исследования взаимодействий лиганда рецептора», сказал соавтор Шредер, преподаватель Корнелльского университета в Химии и Химической Биологии.Исследование демонстрирует, насколько универсальный иммунная система завода может быть, борясь с постоянной гонкой вооружений против заразных бактерий. «Заводы всегда придумывают новые способы победить болезнетворные микроорганизмы», сказал Задний. «Мы пытаемся понять, как они делают это и затем используют это знание, чтобы развивать более стойкие к болезни заводы».