Forscher enthüllen, wie sich Pflanzen durch Regulierung der Deacetylierung vor Virusinfektionen schützen

In einem Papier veröffentlicht In Wissenschafts-Bulletinzeigte ein Team chinesischer Wissenschaftler, dass TaSRT2 das virale Protein P153 erkennt und eine Weizenresistenz gegen CWMV durch Hemmung der TaSRT2-vermittelten Deacetylierung von H3K9ac und H3K79ac induziert, was schließlich die Expression der abwehrbezogenen Gene TaLRR1, TaRGA3 und TaWRKY41 aktivierte.

Diese Studie wurde von Dr. Jian Yang und Dr. Kaili Zhong (Staatliches Schlüssellabor für die Verwaltung biotischer und chemischer Bedrohungen für die Qualität und Sicherheit von Agrarprodukten, Universität Ningbo) geleitet. Ihre Ergebnisse enthüllen eine Strategie, mit der sich Pflanzen durch die Regulierung der Deacetylasefunktion vor Virusinfektionen schützen.

In dieser Arbeit fand das Team heraus, dass eine CWMV-Infektion H3K9ac und H3K79ac in Weizen induzierte. Es wurde nachgewiesen, dass die Histon-Deacetylase TaSRT2 H3K9ac und H3K79ac deacetyliert, da die Konzentrationen von H3K9ac und H3K79ac in Pflanzen der transgenen TaSRT2-Linien L6 und L8 signifikant reduziert waren, in virusinduzierten, TaSRT2-stillgelegten Pflanzen jedoch anstiegen.

Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass die transgenen TaSRT2-Linien L6 und L8 eine höhere Empfindlichkeit gegenüber CWMV zeigten als die Kontrolllinie. Diese Erkenntnisse legen nahe, dass TaSRT2 die Deacetylierung von H3K9ac und H3K79ac fördert und dadurch die Anfälligkeit von Weizen gegenüber CWMV erhöht.

Die Forscher stellten außerdem fest, dass TaSRT2 mit CWMV P153 interagierte und dass die Bindungsaffinität zwischen TaSRT2 und P153 für die Resistenz von Weizen gegen CWMV wichtig ist. Die subzellulären Lokalisierungsmuster von TaSRT2 zeigten, dass CWMV oder P153-GFP TaSRT2 im Zytoplasma einfingen und seine nukleare Lokalisierung verringerten. P153 reduzierte auch die Synthese von TaSRT2.

Darüber hinaus reduzierte P153 die Deacetylaseaktivität von TaSRT2 für H3K9ac und H3K79ac. H3K9ac und H3K79ac aktivierten schließlich die Expression der abwehrbezogenen Gene TaLRR1, TaRGA3 und TaWRKY41, die durch die Transkriptionsaktivatoren TaERF1 und TaERF039 reguliert werden.

TaSRT2 könnte im Wesentlichen dazu dienen, die Expression von Genen zu regulieren, die bei der Entwicklung oder Abwehr eine Rolle spielen. TaSRT2 erkennt das virale Protein P153, um sich selbst zum Schweigen zu bringen oder umzukehren, um bei einer CWMV-Infektion die Resistenz des Wirtes zu aktivieren. Diese Ergebnisse enthüllen eine Strategie, mit der sich Pflanzen gegen Virusinfektionen verteidigen, und schlagen neue Wege zur Züchtung von virusresistentem Weizen und möglicherweise anderen Getreidesorten vor.