植物免疫系统抵抗病原体的分子机制

　　

    [生物通讯]植物有着高效的保护自身免受细菌和真菌侵染的防御机制。在2月28日期的《自然》杂志上，研究人员揭示了植物病原体防御机制的分子基础。这个研究结果有望用于培育出更强壮的作物。

    “我们识别出植物细胞内的一个关键分子通路。”研究的主要作者、麻萨诸塞州综合医院（Massachusetts General Hospital ，MGH)分子生物学部的Jen Sheen博士说道。“我们发现如果激活叶子中的这个通路，叶子抗细菌和真菌等病原体的能力就会大大增加。”

    Sheen表示，植物有着高效而复杂的免疫系统。作用类似人体肌肤的厚厚的表皮细胞壁就是它们的第一道防线。如果病原体能够穿越这道天然屏障，如通过伤口侵入细胞，病原体通常也会被植物细胞表面或内部的受体识别出来。富含亮氨酸重复单位（Leucine-rich repeat ，LRR)的受体激酶就是植物中最具代表性的病原体识别受体之一。这个受体激酶能够识别细菌病原体一个维持细菌运动的叫做鞭毛蛋白的结构。

    “许多细菌病原体的鞭毛蛋白上都有一个保守区，植物因而能够通过受体激酶非常有效地识别出细菌病原体。”Sheen解释说。鉴于动植物免疫系统的高度保守性和相似性，通过LRR受体，细菌鞭毛蛋白也能够诱发哺乳动物的天然免疫应答。

    当植物受体结合鞭毛蛋白后，接下来就要发生一系列复杂的细胞反应，这些反应将导致关键免疫应答基因的表达。“植物细胞中的受体引发通过转录因子激活基因表达的信号传导级联反应。”Sheen说。这些转录因子尤其可能诱发产生某些植物信号，这些信号打开更多与植物防御机制直接相关的下游基因，Sheen解释说。

    整个过程是一套复杂的级联反应，Sheen和她的同事正在继续揭示其中的秘密。“我们正在研究与此级联反应有关的下游基因。最终的结果看来就是，植物能够产生多种具有抗微生物性能的蛋白、酶和化学物质等。”她说。Sheen补充说，研究的最终目标是利用研究成果对植物进行改造使之具有更强的病原体抵抗力。

生物通摘译自BIO.COM