Chức năng quan trọng của protein NRC trong cơ chế phòng thủ của cà chua
Thứ tư, 17-01-2024 | 08:27:53
|
Trong thế giới hấp dẫn của sinh học thực vật, một nghiên cứu sáng tạo gần đây được đăng trên trang bìa của Tạp chí The Plant Journal đã gây được nhiều sự chú ý. Nghiên cứu đi sâu vào cơ chế bảo vệ phức tạp của cà chua chống lại mầm bệnh vi khuẩn khét tiếng Pseudomonas syringae pv. cà chua (Pst). Đó là một câu chuyện kinh điển về cuộc chạy đua vũ trang của tự nhiên: khi mầm bệnh tiến hóa để vượt qua khả năng phòng vệ của thực vật, thực vật sẽ phản ứng lại bằng các phản ứng miễn dịch phức tạp hơn.
Nghiên cứu này dựa trên nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm của tiến sỹ Greg Martin tại Viện Boyce Thompson (BTI). Trọng tâm của nghiên cứu là các protein được gọi là thụ thể lặp lại giàu leucine liên kết với Nucleotide (NLR), thực vật tương đương với các chiến binh của hệ thống miễn dịch. Chúng nhận biết và phản ứng trước các cuộc tấn công của mầm bệnh, kích hoạt một loạt cơ chế phòng vệ. Trong số này có các NLR trợ giúp, Nrc2 và Nrc3, hoạt động phối hợp với NLR Prf cà chua và đối tác kinase của nó, Pto, trong một cuộc phòng thủ được tổ chức tốt chống lại Pst.
Khía cạnh đột phá của nghiên cứu này nằm ở việc khám phá vai trò của Nrc2 và Nrc3. Sử dụng công nghệ CRISPR, các nhà khoa học đã tạo ra cây cà chua đột biến thiếu các NLR này. Trong khi những đột biến này xuất hiện bình thường trong những điều kiện điển hình, chúng biểu hiện tính nhạy cảm tăng lên với Pst, tương tự như những cây thiếu protein Prf. Tiến sỹ Ning Zhang, nhà nghiên cứu sau tiến sỹ tại BTI và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Phát hiện này rất quan trọng, nêu bật vai trò không thể thiếu của Nrc2 và Nrc3 trong phản ứng miễn dịch của cà chua”.
Một trong những kết quả hấp dẫn nhất của nghiên cứu là hiểu được Nrc2 và Nrc3 phù hợp như thế nào với hệ thống phòng thủ tổng thể. Chúng dường như hoạt động ngược dòng trong dòng tín hiệu dẫn đến chết tế bào theo chương trình – một thành phần quan trọng trong phản ứng miễn dịch của thực vật. Điều này đặt chúng vào vai trò trung gian thiết yếu của mạng lưới miễn dịch phức tạp ở thực vật.
Sự chú ý đến nghiên cứu của Zhang là sự xác nhận tầm quan trọng của nó. Bà đã nhận xét: “Tôi rất vui mừng khi những khám phá của chúng tôi về hoạt động của NLR trợ giúp đã nhận được sự đưa tin nổi bật trên tap chí The Plant Journal. “Nghiên cứu của chúng tôi làm sáng tỏ cách thực vật tự vệ, phòng thủ, đây là một chủ đề có tầm quan trọng to lớn trong nông nghiệp”.
Về bản chất, nghiên cứu của Zhang và các đồng nghiệp không chỉ là câu chuyện khám phá khoa học; đó là lộ trình cho những đổi mới trong tương lai về khả năng phục hồi của cây trồng. Zhang cho biết: “Bằng cách làm sáng tỏ vai trò của các NLR trợ giúp như Nrc2 và Nrc3, chúng tôi tiến một bước gần hơn đến việc phát triển các loại cây trồng có thể chống chọi tốt hơn với những thách thức do mầm bệnh đặt ra, giúp đảm bảo an ninh lương thực và tính bền vững của nông nghiệp”.
Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo BTI. |
Trở lại In Số lần xem: 162 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|