Phân tích proteomic khả năng miễn nhiễm của cây lúa đối với bệnh đạo ôn

 Phân tích proteomic khả năng miễn nhiễm của cây lúa đối với bệnh đạo ôn 

Nguồn: Zhao Z, Li M, Zhang H, Yu Y, Ma L, Wang W, Fan Y, Huang N, Wang X, Liu K, Dong S, Tang H, Wang J, Zhang H, Bao Y. 2022. Comparative Proteomic Analysis of Plasma Membrane Proteins in Rice Leaves Reveals a Vesicle Trafficking Network in Plant Immunity That Is Provoked by Blast Fungi. Front Plant Sci. 2022 Apr 25;13:853195. doi: 10.3389/fpls.2022.853195.

Bệnh đạo ôn lúa do vi nấm Magnaporthe oryzae gây ra; gây thiệt hại lớn cho các vùng trồng lúa của thế giới. Protein ở màng plasma cây lúa PM (rice plasma membrane) rất cần thiết để thiếp lập nhanh và chính xác  phản ứng tự vệ của cây lúa trong hệ thống miễn dịch thực vật khi cây lúa và nấm đạo ôn tương tác với nhau. Tuy nhiên, dòng chảy liên kết với miễn dịch thực vật là hệ thống lưu thông trên cơ sở PM proteins rất ít được biết nhiều. Trong thí nghiệm này, người ta muốn khai thác những thay đổi trong PM proteins khi nấm M. oryzae xâm nhiễm, hệ thống PM proteome được phân tích thông qua iTRAQ trong giống lúa bản địa kháng đạo ôn Heikezijing. Có tổng cộng 831 gen DEPs (differentially expressed proteins) được phân lập, bao gồm 434 upregulated và 397 downregulated DEPs. Các phân tích chức năng genome, DEPs kết hợp với dòng lưu thông (vesicle trafficking) biểu hiện mới độ phong phú đáng kể, bao gồm khái niệm "transport" trong phân tích Gene Ontology enrichment, các chu trình mang tính chất endocytosis và phagosome trong hồ sơ Encyclopedia of Genes and Genomes analysis, và những proteins liên quan đến dòng lưu thông này được xác định thông qua hệ thống tương tác protein-protein. OsNPSN13, một protein N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor (SNARE) 13 mới hoàn toàn, được xác định là upregulated DEP, và những cây transgenic biểu hiện mạnh mẽ gen này đều cho thấy có tính kháng bệnh đạo ôn tốt, trong khi cây transgenic có xử lý knockdown gen trở nên nhiễm bệnh hơn cây nguyên thủy (wild-type). Những thay đổi nay rất đa dạng và có những chức năng giả địnhcủa 20 gen DEPs cho thấy một mạng lưới mang tính chất vesicle trafficking trong tương tác giữa ký chủ và ký sinh M. oryzae. Kết quả phân tích proteomic dạng so sánh của những proteins trong màng plasma của lá lúa cho thấy thực vật- miễn dịch nối kết với hệ thống vesicle trafficking được khởi động bởi nấm đạo ôn; kết quả này cung cấp những khái niệm mới về phản ứng kháng của cây lúa đối với nấm gây bệnh đạo ôn.

Xem: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35548300/

 

Hình 2. Xác định số lượng proteins từ phân tích  iTRAQ.