Forscher enthüllen, wie Pflanzen sich durch die Regulierung der Deacetylierung vor Virusinfektionen schützen

In einem Artikel veröffentlicht in Wissenschaftliches BulletinEin Team chinesischer Wissenschaftler zeigte, dass TaSRT2 das virale Protein P153 erkannte und durch Hemmung der TaSRT2-vermittelten Deacetylierung von H3K9ac und H3K79ac eine Weizenresistenz gegen CWMV induzierte, was letztendlich die Expression der mit der Abwehr verbundenen Gene TaLRR1, TaRGA3 und TaWRKY41 aktivierte.

Diese Studie wurde von Dr. Jian Yang und Dr. Kaili Zhong (National Laboratory for Biotic and Chemical Threat Management for Agricultural Product Quality and Safety, Ningbo University) durchgeführt. Ihre Ergebnisse offenbaren eine Strategie, mit der sich Pflanzen durch die Regulierung der Deacetylasefunktion vor Virusinfektionen schützen.

In dieser Arbeit stellte das Team fest, dass eine CWMV-Infektion die Gene H3K9ac und H3K79ac in Weizen induzierte. Es wurde gezeigt, dass die Histon-Deacetylase TaSRT2 H3K9ac und H3K79ac deacetyliert, da die Konzentrationen von H3K9ac und H3K79ac in L6- und L8-Pflanzen transgener TaSRT2-Linien signifikant reduziert waren, in Pflanzen mit virusinduzierter TaSRT2-Stummschaltung jedoch anstiegen.

Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass die transgenen Linien TaSRT2 L6 und L8 eine höhere Empfindlichkeit gegenüber CWMV zeigten als die Kontrolle. Diese Ergebnisse legen nahe, dass TaSRT2 die Deacetylierung von H3K9ac und H3K79ac fördert und dadurch die Anfälligkeit von Weizen für CWMV erhöht.

Die Forscher fanden außerdem heraus, dass TaSRT2 mit CWMV P153 interagierte und dass die Bindungsaffinität zwischen TaSRT2 und P153 wichtig für die Weizenresistenz gegen CWMV war. Subzelluläre Lokalisierungsmuster von TaSRT2 zeigten, dass CWMV oder P153-GFP TaSRT2 im Zytoplasma einschlossen und seine Kernlokalisation verringerten. P153 reduzierte auch die TaSRT2-Synthese.

Darüber hinaus reduzierte P153 die Deacetylaseaktivität von TaSRT2 für H3K9ac und H3K79ac. H3K9ac und H3K79ac aktivierten letztendlich die Expression der verteidigungsbezogenen Gene TaLRR1, TaRGA3 und TaWRKY41, die durch die Transkriptionsaktivatoren TaERF1 und TaERF039 reguliert werden.

TaSRT2 könnte im Wesentlichen dazu dienen, die Expression von Genen zu regulieren, die bei der Entwicklung oder Verteidigung eine Rolle spielen. TaSRT2 erkennt das virale Protein P153, um es während einer CWMV-Infektion zum Schweigen zu bringen oder umzuwandeln, um die Resistenz des Wirts zu aktivieren. Diese Ergebnisse offenbaren eine Strategie, die Pflanzen zur Abwehr von Virusinfektionen anwenden, und schlagen neue Wege zur Schaffung virusresistenten Weizens und möglicherweise anderer Getreidesorten vor.