中國科學家揭示植物幹細胞先天抗病毒免疫機制

2020-12-04 科學網

中國科學家揭示植物幹細胞先天抗病毒免疫機制

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/10/9 15:01:37

近日，中國科學技術大學趙忠、田朝霞等研究人員合作發現，WUSCHEL在植物幹細胞中觸發先天抗病毒免疫。該項研究成果發表在2020年10月9日出版的《科學》雜誌上。

據了解，莖尖分生組織中的植物幹細胞及其新分化的子代細胞為胚胎後發育期間的所有地上器官提供細胞。有趣的是，該組織無法被病毒入侵。實際上，分生組織尖端的培養物可消除受感染植物中的病毒，並被廣泛用於開發無病毒品種。然而，莖尖分生組織中幹細胞廣譜抗病毒的機制卻並不清楚。

 

研究人員揭示了擬南芥莖尖分生組織中的幹細胞及其新生子細胞如何抑制黃瓜花葉病毒（CMV）的感染。幹細胞調節因子WUSCHEL對CMV感染有反應，並抑制分生組織中央和周圍區域的病毒積累。WUSCHEL通過抑制植物S-腺苷-L-蛋氨酸依賴性甲基轉移酶的表達來抑制病毒蛋白的合成，這些酶參與核糖體RNA加工和核糖體穩定性。

 

作為一種寄生策略，病毒會劫持宿主蛋白合成機制以完成其生命周期。反過來，植物已經進化出各種機制來保護它們免受病毒感染。因此，這些結果揭示了植物中保護幹細胞免受病毒入侵的保守策略，並為WUSCHEL介導的植物廣譜固有抗病毒免疫力提供了分子基礎。同行專家高度評價道：「此研究解決了一個長期存在且備受關注的問題，是植物病理學和植物發育領域的一個開創性研究。」

 

附：英文原文

Title: WUSCHEL triggers innate antiviral immunity in plant stem cells

Author: Haijun Wu, Xiaoya Qu, Zhicheng Dong, Linjie Luo, Chen Shao, Joachim Forner, Jan U. Lohmann, Meng Su, Mengchu Xu, Xiaobin Liu, Lei Zhu, Jian Zeng, Sumei Liu, Zhaoxia Tian, Zhong Zhao

Issue&Volume: 2020/10/09

Abstract: Stem cells in plants constantly supply daughter cells to form new organs and are expected to safeguard the integrity of the cells from biological invasion. Here, we show how stem cells of the Arabidopsis shoot apical meristem and their nascent daughter cells suppress infection by cucumber mosaic virus (CMV). The stem cell regulator WUSCHEL responds to CMV infection and represses virus accumulation in the meristem central and peripheral zones. WUSCHEL inhibits viral protein synthesis by repressing the expression of plant S-adenosyl-L-methionine–dependent methyltransferases, which are involved in ribosomal RNA processing and ribosome stability. Our results reveal a conserved strategy in plants to protect stem cells against viral intrusion and provide a molecular basis for WUSCHEL-mediated broad-spectrum innate antiviral immunity in plants.

DOI: 10.1126/science.abb7360

Source: https://science.sciencemag.org/content/370/6513/227

Science：《科學》，創刊於1880年。隸屬於美國科學促進會，最新IF：41.037

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