Zmiana sekwencji pojedynczego białka pozwoliła wirusowi pomidora stać się globalną epidemią upraw

W ostatnich latach pojawiła się nowa wirusowa choroba pomidora, która zagraża produkcji pomidorów na całym świecie. Jest to spowodowane wirusem brązowej róży pomidora (ToBRFV), który należy do niszczycielskiej grupy wirusów roślin zwanych tobamowirusami. ToBRFV pokonuje wszelką znaną odporność na wirusy pomidora tobaum, w tym te nadawane przez Tm-2², gen odporności odpowiedzialny za stabilną odporność na te wirusy przez ponad 60 lat. W badaniu opublikowanym niedawno w Oddziaływania molekularne drobnoustrojów roślinnych (MPMIThe Journal oraz dr Ziv Spiegelmann i dr Hagit Hack zbadali mechanizm molekularny, dzięki któremu ten pojawiający się wirus był w stanie skutecznie przełamać tę odporność i przekształcić się w niszczycielską globalną epidemię upraw.

TM-2² koduje roślinne białko receptora odpornościowego, które rozpoznaje kodowane przez wirus białko zwane białkiem działania, wywołując uwalnianie odpowiedź immunologiczna Przeciwko szerokiej gamie wirusów Topam. ToBRFV jest pierwszym wirusem zdolnym do pokonania silnego Tm-2²gen odpornościSpiegelman powiedział. Odkryliśmy, że białko ruchu ToBRFV zawiera zmiany sekwencji, które pozwalają mu uniknąć Tm-2². Potwierdziliśmy to, wprowadzając nową sekwencję innego wirusa (wirusa mozaiki pomidora), który normalnie nie może infekować roślin zawierających Tm-2²w wyniku pojawienia się złośliwego wirusa.

Co więcej, dokonali interesującej obserwacji z ewolucyjnego punktu widzenia. Białka ruchliwości wirusów umożliwiają wirusowi rozprzestrzenianie się z jednej komórki do drugiej i infekowanie całej rośliny. Odkryliśmy, że elementy, które umożliwiły białku ruchu unikanie Tm-2² Rozpoznanie prawdopodobnie spowoduje zmniejszoną ruchliwość wirusa. Wskazuje to, że wirus płaci grzywnę za unikanie oporności gospodarza, która jest zredukowanym transferem z komórki do komórki. Ten wynik może tłumaczyć wyższą trwałość TM-2² „Opór, który trwa nieprzerwanie od ponad pół wieku” – powiedział Spiegelman.

Zgłoszone przez Amerykańskie Towarzystwo Patologii Roślin