植物如何感知自身受到的伤害?
细胞、基因和分子

植物如何感知自身受到的伤害?

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植物利用细胞表面的受体蛋白来识别来自病原体的危险信号。 一篇论文 最近由 Li、Wang 和 Mou 发表于 植物生理学 讨论了最近的工作,该工作发现植物以类似的方式感知来自受损细胞的信号。 由于病原体是从病原体相关分子模式 (PAMP) 中识别出来的,因此也可以通过类似的化学物质、损伤相关分子模式 (DAMP) 来检测损伤。

图片: Canva.

“近年来积累了大量令人信服的证据,支持 DAMP 在植物免疫反应中的重要作用,”Li 及其同事在他们的文章中写道。 “尽管如此,植物中 DAMP 的特性仍有待明确定义。”

植物学家认为大体上有两种 DAMP,称为初级和次级 DAMP。 初级 DAMP 是细胞结构分解时产生的分子类型。 植物已经进化出识别破碎细胞碎片的能力。 次级 DAMP 由受损细胞主动产生,作为对植物中其他细胞的警告。

作者讨论的一个问题是一些 DAMP 似乎是由未死亡的细胞释放的。 此版本将与解释 PAMP 和 DAMP 的危险模型背道而驰,但他们表示,由于几个原因,情况可能会很复杂。

“首先,一些 DAMP 可能在植物中发挥双重功能。 例如, 和动物一样,植物中的 eATP 不仅在伤口反应中充当 DAMP,而且在 发展 质量控制作者写道:“组成型eATP和主动释放的ATP可能对细胞活力至关重要。” 和 发展 变化. 其次,主动释放的 DAMP 数量可能不足以激活免疫。 例如,响应冷胁迫(4°C 7 天),8 日龄拟南芥幼苗细胞外根培养基中的 eATP 浓度为 ~XNUMX nM,而在 的 伤人的 约为 40 μM。 冷应激下的 eATP 浓度可能太低而无法激活 eATP 受体 DORN1 (Kd, ~46 nM) 伤口反应. 这些结果表明 DAMP 可能以浓度依赖性方式诱导免疫反应,或者可能存在一个阈值,低于该阈值 DAMP 不会激活免疫反应。 第三,由于植物缺乏专门的免疫细胞和适应性免疫,细胞自主免疫可能发挥作用 在植物中的作用比在动物中更重要. 因此,植物可能已经进化出主动释放大量 DAMP 以激活细胞自主免疫的机制。 显然,需要进一步研究以确定在植物免疫激活没有细胞死亡的情况下是否可以释放足够的 DAMP。”

了解植物如何感知损害的回报可能是更健康的生态系统。 “预计对植物 DAMP 和植物免疫系统的更深入了解可以显着帮助设计新的策略来培育对病原体和/或食草动物具有更高抗性的作物品种,”Li 及其同事总结道。 因此,虽然生物学是分子的,但重要性是行星的。

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作者

Alun Salt

Alun(他/他)是 Botany One 的制作人。他的工作是维护服务器的正常运行。

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