Cell:植物根系如何允许有益微生物定植的

Cell [IF:36.216]
① 拟南芥的根需要细胞损伤来产生强烈的局部免疫反应;② 邻近细胞损伤的感知比损伤相关的分子模式(DAMPs)更复杂,引起模式识别受体(PRR)上调表达,可能是由细胞解体而引起的离子和渗透压释放或机械应力触发;③ 细胞损伤导致对微生物相关分子模式(MAMPs)的反应能力的普遍的上调;④ 根有限的、损伤门控的MAMPs响应有助于根被无害或有益的细菌种类定殖;⑤ DAMPs释放可能是损伤感知的必要元素,但仅靠其本身不足以重建实际的细胞损害效果。
【主编推荐语】微生物相关分子模式(microbe-associated molecular patterns, MAMPs)的识别对于植物的免疫反应至关重要。如何将这种复杂的感知系统有效地部署在不断暴露于微生物的根中仍然是一个谜。本文通过分析拟南芥中单细胞分辨率下的MAMP受体表达和应答,观察到分化的外细胞层显示出模式识别受体(pattern-recognition receptors, PRRs)的低表达并且缺乏MAMP应答。然而,这些细胞可以通过邻近细胞的损伤被门控以变得有反应。并且得知局部损伤也导致对原本非免疫原性的有益细菌的免疫反应。尽管土壤中存在微生物模式,本研究还发现,细胞损伤可以启动局部免疫反应,这将有助于从理论上提出如何利用MAMP。这些发现为非致病性微生物如何通过简单地避免损伤和随之而来的免疫反应的强烈增强,而成功地在根中定植提供了一个全新层次的解释。(@刘永鑫-中科院遗传发育所-宏基因组)
Co-incidence of Damage and Microbial Patterns Controls Localized Immune Responses in Roots
2020-02-06, doi:10.1016/j.cell.2020.01.013
延伸阅读: 【宏基因组】

Science封面文章:巧用工程菌,调控蜜蜂基因表达、限制病原体感染

Science [IF:41.037]
① 将靶向特定基因的双链RNA(dsRNA)质粒,转化到蜜蜂肠道共生菌Snodgrassella alvi中,使其能经RNA干扰(RNAi)机制调控宿主基因表达;② 这种工程菌能在蜜蜂肠道中稳定定植,持续产生激活蜜蜂RNAi的dsRNA,dsRNA能扩散到蜜蜂全身从而系统性抑制特定蜜蜂基因的表达,改变蜜蜂生理、行为和生长;③ 靶向残翅病毒的工程菌可增强蜜蜂对其感染的抵抗力,靶向蜜蜂寄生虫瓦螨的工程菌可通过触发瓦螨的RNAi应答来将其杀死。
【主编推荐语】真核生物中,RNA干扰(RNAi)能引起基因沉默,是研究基因功能的有力手段,在传染病治疗和某些疾病的基因治疗方面也有应用前景,Science最新发表的封面研究将RNAi与蜜蜂的肠道共生菌进行了有机结合,使得改造后的工程菌能在蜜蜂肠道中持续释放特定的双链RNA,从而激活蜜蜂的RNAi应答,可用于研究蜜蜂基因功能。此外,这种工程菌方法还能减少特定病原体(比如病毒和寄生螨虫)对蜜蜂的感染,或许有助于改善蜜蜂养殖。(@mildbreeze)
Engineered symbionts activate honey bee immunity and limit pathogens
2020-01-31, doi:10.1126/science.aax9039
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