植物与病原微生物互作分子基础的研究进展

植物在与病原微生物共同进化过程中形成了复杂的免疫防卫体系。植物的先天免疫系统可大致分为两个层面。第一个层面的免疫基于细胞表面的模式识别受体对病原物相关分子模式的识别,该免疫过程被称为病原物相关分子模式触发的免疫(PAMP-triggered immunity,PTI),能帮助植物抵抗大部分病原微生物;第二个层面的免疫起始于细胞内部,主要依靠抗病基因编码的蛋白产物直接或间接识别病原微生物分泌的效应子并且激发防卫反应,来抵抗那些能够利用效应子抑制第一层面免疫的病原微生物,这一过程被称为效应子触发的免疫(Effector-triggered immunity,ETI)。这两个层面的免疫都是基于植物对"自我"及"非我"的识别,依靠MAPK级联等信号网络,将识别结果传递到细胞核内,调控相应基因的表达,做出适当的免疫应答。本文着重阐述了植物与病原微生物互作过程中不同层面的免疫反应所发生主要事件的分子基础及研究进展。     

植物与病原微生物互作分子基础的研究进展

植物在与病原微生物共同进化过程中形成了复杂的免疫防卫体系。植物的先天免疫系统可大致分为两个层面。第一个层面的免疫基于细胞表面的模式识别受体对病原物相关分子模式的识别, 该免疫过程被称为病原物相关分子模式触发的免疫(PAMP-triggered immunity, PTI), 能帮助植物抵抗大部分病原微生物; 第二个层面的免疫起始于细胞内部, 主要依靠抗病基因编码的蛋白产物直接或间接识别病原微生物分泌的效应子并且激发防卫反应, 来抵抗那些能够利用效应子抑制第一层面免疫的病原微生物, 这一过程被称为效应子触发的免疫(Effector-triggered immunity, ETI)。这两个层面的免疫都是基于植物对“自我”及“非我”的识别, 依靠MAPK级联等信号网络, 将识别结果传递到细胞核内, 调控相应基因的表达, 做出适当的免疫应答。本文着重阐述了植物与病原微生物互作过程中不同层面的免疫反应所发生主要事件的分子基础及研究进展。     

水稻与白叶枯病菌互作机制研究进展

水稻白叶枯病由Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo)致病菌引起,为水稻三大病害之一,对世界水稻生产造成了严重危害.水稻与Xoo互作符合“基因对基因”假说,是研究植物与细菌互作的典型模式系统.水稻基因组以及Xoo基因组测序的完成,极大地推动了水稻-Xoo互作分子机理的研究.就有关水稻与Xoo互作机制的最新研究进展作一概述.     

植物与内生真菌互作的生理与分子机制研究进展

在自然生态系统中,植物组织可作为许多微生物定居的生态位.内生真菌普遍存在于植物组织内,与宿主建立复杂的相互作用(互惠、拮抗和中性之间的相互转化),并且存在不同的传播方式(垂直和水平传播).内生真菌通过多样化途径来增强植物体的营养生理和抗性机能.但这种生理功能的实现有赖于双方精细的调控机制,表明宿主和真菌双方都进化形成特有的分子调控机制来维持这种互惠共生关系.环境因子(如气候、土壤性质等)、宿主种类和生理状态、真菌基因型的变化都将改变互作结果.此外,菌根真菌和真菌病毒等也可能普遍参与植物-内生真菌共生体,形成三重互作体系,最终影响宿主的表型.研究试图从形态、生理和分子水平阐述内生真菌与植物互作的基础.     

植物与病原真菌互作机制研究进展

植物与病原真菌之间的互作是当今植物病理学研究的热点问题之一,相关的研究有望为植物抗病机制的解析和抗病品种的选育奠定理论基础。我们从形态、细胞、生理生化和分子等水平综述了植物与病原真菌互作机制的研究进展。     

植物抗病基因与病原菌无毒基因互作的分子基础

近10年来,大量的植物抗病基因和病原菌无毒基因被克隆,抗病基因和无毒基因的结构、功能及其互作关系的研究也取得重大进展。通过介绍抗病基因与无毒基因互作的两种模式,从抗病基因与病原菌无毒基因互作角度探讨了抗病基因在植物抗病育种和农作物生产中直用的问题,提出抗细菌和真菌单基因转化很难赋予农作物切实抗性。     

蛋白磷酸化修饰在植物-病原微生物互作中的作用研究进展

蛋白磷酸化修饰是植物细胞信号调控的普遍机制。植物-病原微生物互作过程中, 关键调控蛋白的磷酸化状态影响免疫信号的激活。多种病原微生物通过干扰宿主蛋白的磷酸化状态攻击免疫系统, 以提高致病性。该文对植物免疫调控过程中关键元件的磷酸化修饰及其在免疫信号中的调控作用进行了综述。研究植物-病原菌互作过程中关键蛋白的磷酸化修饰, 有助于深入探讨植物-病原微生物互作的分子机理。该文将为寻找广谱抗病的新途径提供理论依据。     

R-Avr基因互作介导的植物抗病性

Ｒ－Ａｖｒ基因互作介导的植物抗病性李汝刚范云六伍宁丰李茂林（中国农业科学院生物技术研究中心,北京１０００８１）植物在整个生长发育周期中面临着种类繁多的病原微生物袭击,但真正能引起植物病害的病原并不多,这表明植物能抵抗大多数病原微生物袭击,表现非亲合性...     

RXLR效应分子抑制植物免疫机制研究进展

植物病原卵菌是一类农业生产上为害巨大的病原物,其分泌大量的RXLR效应分子进入寄主植物细胞并干扰植物免疫系统,以协助病原菌成功侵染。尽管有一小部分RXLR效应分子会被植物识别成为无毒蛋白,但大部分RXLR效应分子则会逃避识别和抑制植物免疫。随着高通量测序和蛋白互作技术的广泛应用,大量RXLR效应分子干扰植物免疫的分子机制已经被揭示。本文综述了RXLR效应分子操纵植物免疫系统的分子策略,探讨了RXLR效应分子与植物免疫互作的研究方向和应用前景。     

葡萄球菌与宿主免疫系统互作及免疫逃逸机制与研究进展

葡萄球菌与宿主免疫系统的动态互作过程决定了其致病特点的多样性。在感染的侵袭阶段,葡萄球菌通过释放α-毒素、蛋白酶及超抗原,破坏中性粒细胞、降解补体蛋白,并诱导免疫应答过度活化,进而突破宿主固有免疫屏障。当侵入定殖后,葡萄球菌通过形成生物被膜建立物理屏障,或形成小菌落变异体减弱免疫系统识别,或侵入宿主细胞逃逸免疫清除。葡萄球菌急性期通过毒力因子分泌,表现为主动攻击的感染特点,慢性持续性感染阶段,通过免疫逃逸表现为被动防御的感染特点。基于上述机制,新型防治策略需同时抑制毒力因子产生,并阻断免疫逃逸途径。结合课题组前期工作,本文系统梳理了葡萄球菌-宿主免疫系统互作及免疫逃逸机制,为防治葡萄球菌感染提供了参考。     

病毒感染对宿主TLRs模式识别与免疫应答信号的影响

TLRs是一类古老的天然模式识别分子,通过识别病毒的PAMPs,活化依赖和非依赖于MyD88的信号通路,诱导IFNs、促炎性细胞因子和趋化因子等分子的释放和表达,清除病毒的感染;同时,病毒为了感染宿主,采用多种免疫逃避策略干扰机体TLRs的信号,尤其调节MyD88、NF-κB、TRIF和IRFs等重要信号分子,以逃避机体天然PRRs的监视、识别和清除。因此,本文重点以VACV、HCV和HIV为例,介绍病毒感染对宿主TLRs模式识别与免疫应答信号的调节,以进一步理解病毒与宿主相互作用的复杂性,为病毒病的有效防治提供理论依据。     

Interplay between Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus and the innate immune system

Understanding of the innate immune response to viral infections is rapidly progressing, especially with regards to the detection of DNA viruses. Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) is a large dsDNA virus that is responsible for three human diseases: Kaposi's sarcoma, primary effusion lymphoma and multicentric Castleman's disease. The major target cells of KSHV (B cells and endothelial cells) express a wide range of pattern recognition receptors (PRRs) and play a central role in mobilizing inflammatory responses. On the other hand, KSHV encodes an array of immune evasion genes, including several pirated host genes, which interfere with multiple aspects of the immune response. This review summarizes current understanding of innate immune recognition of KSHV and the role of immune evasion genes that shape the antiviral and inflammatory responses.     

The Monocot-Specific Receptor-like Kinase SDS2 Controls Cell Death and Immunity in Rice

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Pseudomonas syringae infection triggers de novo synthesis of phytosphingosine from sphinganine in Arabidopsis thaliana

Sphingolipids are important membrane components and also regulate cell proliferation and apoptosis. We detected a fast increase of the free sphingobase t18:0 (phytosphinganine) in Arabidopsis leaves after inoculation with an avirulent strain of the bacterial pathogen Pseudomonas syringae pathovar tomato, characterized by host cell death reactions. The induction of phytosphinganine was more transient in virulent interactions lacking cell death reactions, suggesting a positive role of t18:0 in the plants’ response to pathogens, e.g. the hypersensitive response. In the mutant sphingobase hydroxylase 1 (sbh1-1), Pseudomonas induced elevated free d18:0 levels. As total t18:0 contents (after hydrolysis of ceramides) were not reduced in sbh1-1, the pathogen-triggered t18:0 increase most likely results from de novo synthesis from d18:0 which would require SBH1.     

Dual comprehensive approach to decipher the Drosophila Toll pathway, ex vivo RNAi screenings and immunoprecipitation-mass spectrometry

The Drosophila Toll pathway is involved in embryonic development, innate immunity, and cell-cell interactions. However, compared to the mammalian Toll-like receptor innate immune pathway, its intracellular signaling mechanisms are not fully understood. We have previously performed a series of ex vivo genome-wide RNAi screenings to identify genes required for the activation of the Toll pathway. In this study, we have conducted an additional genome-wide RNAi screening using the overexpression of Tube, an adapter molecule in the Toll pathway, and have performed a co-immunoprecipitation assay to identify components present in the dMyd88-Tube complex. Based on the results of these assays, we have performed a bioinformatic analysis, and describe candidate molecules and post-translational modifications that could be involved in Drosophila Toll signaling.     

模式识别受体介导的天然免疫反应调节获得性免疫的机理

模式识别受体（PRR）的发现推动了免疫学领域的迅速发展.在近15年时间里,揭示了PRR启动的天然免疫反应机制及信号转导途径,并对天然免疫反应调节获得性免疫产生的机制进行了广泛研究.本文综述该领域一些新的重要发现,集中讨论病原体激活抗原递呈细胞的天然免疫反应调节淋巴细胞介导的抗原特异性获得性免疫机理,以及不同天然免疫途径在宿主抵抗感染和修复组织损伤中的作用,并讨论该领域尚未解决的重要问题.