植物免疫反応のタイミングは,中央の昼夜調節器によって決まります
Wei Wang1, Jinyoung Yang Barnaby, Yasuomi Tada
1Department of Biology, Duke University, Durham, North Carolina 27708, USA.
Nature
|February 5, 2011
まとめ
植物の免疫反応には,抵抗性 (R) 遺伝子媒介防御と基礎防御が含まれています. この研究は,日中時計によって制御される新しい遺伝子を明らかにし,植物免疫と日々のリズムを結びつけ,病原体に対する防御を強化しています.
科学分野:
- 植物免疫 植物免疫とは
- シルカディアン生物学
- 分子遺伝学 分子遺伝学
背景:
- 植物の免疫反応,特に生物的病原体に対する抵抗性 (R) 遺伝子媒介の防御は,生存に極めて重要です.
- R遺伝子介在の防御と幅広いスペクトルの基礎防御機構の相互作用は,分子レベルで完全に理解されていません.
- 植物防御経路の調節における昼間の時計の役割は,依然として活発な調査の分野です.
研究 の 目的:
- アラビドプシス菌のダウニー菌に対するR遺伝子介在の耐性に関与する新種の遺伝子を特定する.
- 昼夜調節器によるこれらの防御遺伝子の規制制御を解明する CIRCADIAN CLOCK-ASSOCIATED 1 (CCA1).
- 植物の日常リズムと免疫応答の間の機能的リンクを確立するために.
主な方法:
- アラビドプシスの新型遺伝子変異体のフェノタイプ分析.
- 重要な防御貢献者を特定するために,変異性フェノタイプを数値的にクラスタリングする.
- CCA1.1による防衛遺伝子の昼夜調節の調査.
主要な成果:
- プログラム細胞死 (PCD) は,R遺伝子介在の耐性への主要な寄与者として特定されました.
- R遺伝子媒介のPCDに欠陥がある変異体は,基礎抵抗の欠陥も示し,相互接続を示した.
- 新しい防御遺伝子は,CCA1によって昼間制御され,植物が夜明けに病原体感染を予期することを可能にします.
結論:
- 植物の昼間時計と免疫の間の機能的なリンクが明らかにされました.
- CCA1は一時的に防御遺伝子を制御し,基礎的およびR遺伝子媒介の防御におけるそれらの役割を区別する.
- 循環器の調節により,植物は病原体の活動パターンに基づいて免疫反応を最適化することができます.
関連する概念動画
02:00Photoreceptors and Plant Responses to Light
22.5K
Light plays a significant role in regulating the growth and development of plants. In addition to providing energy for photosynthesis, light provides other important cues to regulate a range of developmental and physiological responses in plants.
22.5K
02:45Biological Clocks and Seasonal Responses
36.0K
The circadian—or biological—clock is an intrinsic, timekeeping, molecular mechanism that allows plants to coordinate physiological activities over 24-hour cycles called circadian rhythms. Photoperiodism is a collective term for the biological responses of plants to variations in the relative lengths of dark and light periods. The period of light-exposure is called the photoperiod.
36.0K
02:19Circadian Rhythms and Gene Regulation
3.4K
The biological clock is involved in many aspects of regulating complex physiology in all animals. It was in 1935 when German zoologists, Hans Kalmus and Erwin Bünning, discovered the existence of circadian rhythm in Drosophila melanogaster. However, the internal molecular mechanisms behind the circadian clock remained a mystery until 1984, when Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, and Michael W. Young discovered the expression of the Per gene oscillating over a 24-hour cycle. In subsequent...
3.4K
01:25Cell Signaling in Plants
4.5K
Plant cells communicate to coordinate their cycle of growth, flowering and fruiting, and activities in roots, shoots, and leaves in response to the changing environmental conditions. Plant signaling is distinct from animal signaling. Plants primarily utilize enzyme-linked receptors, whereas the largest class of cell-surface receptors in animals are G-protein coupled receptors (GPCRs). Unlike animals, receptor tyrosine kinases are rare in plants. Instead, plants have a diverse class of...
4.5K