《自然》：细菌和番茄的智斗

　　

生物通报道：复杂的人类社会处处昭示、暗藏各式各样的智力、能力、权力、武力等等的竞争。植物的世界也是如此。植物在漫长的进化过程中一直在努力补充着自己应对抗病原入侵策略的能力。这场斗智斗勇的战争的最新的一个例子就是细菌（Paeudomonas syringae）通过将一种特殊的蛋白质注射道植物细胞来破坏植物防御系统，从而感染番茄。这就好比精心策划的银行盗窃活动一样，先让警报系统瘫痪，避过监视系统，神不知鬼不觉地拿到不义之财。

 

康奈尔大学植物病理学教授Gregory Martin解释说，植物育种专家常常会在育成某个抗病虫害新种的5到6年后发现，抗性植物变体的抗性明显降低，其原因是由于病原物能够快速进化来对抗植物的防御系统。至今，育种家育出的抗性植物的抗性从来还没有能够维持20年以上的。Martin将她的最新研究成果发表自阿7月19日的《自然》杂志上。

 

这项由康奈尔和BTI科学家进行的研究描述了一个叫做AvrPtoB的细菌蛋白质如何单枪匹马地战胜植物的抗性。细菌P. syringae能够利用一种分子“注射器”将这种蛋白质注射到植物细胞中。

 

正常情况下，植物的防御系统能够侦察到这些病原体，当检测到这些居心不良的入侵者时，它会发起一种免疫应答来避过疾病。番茄的细胞中携带一种叫做Fen的蛋白质，这种蛋白质是它的监视系统的一部分，它能协助检测到这种细菌并扳下免疫应答的“扳机”。

 

但是，一些P. syringae细菌株则进化出了AvtPtoB这个秘密武器。这个蛋白质能够模拟一种叫做E3泛素连接酶的植物酶的功能。这种酶专门给需要细胞中需要处理掉蛋白质上贴上标签，好让这些进入到“废品处理厂”销毁掉。

 

当细菌将AvtPtoB蛋白注射到植物细胞中，AvtPtoB与Fen蛋白质结合并让细胞自己将它们的死对头当成需要处理掉的“废品”无辜被降解掉。这样，细菌就可能让植物没办法看到它，然后它就可以在细胞里繁殖、致使植物生病。

 

这篇文章的第一作者、康奈尔植物病理学系和BTI的一名女研究生介绍说，这篇发表在《自然》杂志上的文章解释了一种病原菌如何进化躲避植物细胞的免疫检测。

 

研究人员还发现Fen基因在人工培育的番茄和许多野生型番茄种都存在。因此，他们推测这个基因可能古已有之，并且番茄科的许多成员都利用它作为抵抗P. syringae感染的武器。由于Fen蛋白仍然能够检测到来自一些P. syringae菌株的类AvrPtoB蛋白，并促进有效的免疫应答，因此研究人员相信信的P.syringae菌株只是在近期才进化出一种具有E3泛素连接酶功能的AvrPtoB版本。（生物通杨遥）

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