APIP5 là yếu tố phiên mã của gen tự lập trình gây chết trong phản ứng với bệnh lúa

 APIP5 là yếu tố phiên mã của gen tự lập trình gây chết trong phản ứng với bệnh lúa

Fan Zhang, Hong Fang , Min Wang, Feng He, Hui Tao, Ruyi Wang, Jiawei Long, Jiyang Wang, Guo-Liang Wang, Yuese Ning. 2022.  APIP5 functions as a transcription factor and an RNA-binding protein to modulate cell death and immunity in rice. Nucleic Acids Res.; 2022 May 20; 50(9):5064-5079.  doi: 10.1093/nar/gkac316.

Nhiều phân tử yếu tố phiên mã TFs (transcription factors) của động vật gắn với cả phân tử DNA và mRNA, điều tiết phiên mã và chuyển hóa phân tử mRNA. Tuy nhiên, không phải chức năng phân tử TFs nào của thực vật đều được hiểu biết đầy đủ ở mức độ phiên mã và sau phiên mã. Protein bZIP TF AVRPIZ-T-INTERACTING PROTEIN 5 (APIP5) của cây lúa (Oryza sativa) điều tiết bị động đề lập trình tế bào chết (programmed cell death) và tính kháng bệnh đạo ôn.  Nó được thực hiện bởi effector AvrPiz-t của nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae. Người ta chứng minh tín hiệu vị trí có trong nhân của APIP5 rất cần thiết cho phản ứng ức chế APIP5 của tế bào chết (hiện tượng đốm nâu để nấm không có tế bào sống mà ký sinh), rồi phản ứng kháng bệnh đạo ôn. APIP5 nhắm vào hai gen đích chúng điều tiết tích cực tính kháng bệnh: thánh tế bào kết gắn với kinase gene OsWAK5 và gen mã hóa cytochrome P450, đó là CYP72A1. APIP5 ức chế sự biểu hiện của OsWAK5, do đó, giới hạn sự tạo ra lignin; hơn nữa, APIP5 cò ức chế sự biểu hiện của CYP72A1, làm hạn chế sản sinh ra ROS (reactive oxygen species), bảo vệ tự tích tụ của các hợp chất cần thiết. Đáng chú ý là, hoạt động của APIP5 đóng vai trò như một RNA-binding protein để điều tiết phân tử mRNA turnover trong sự chết tế bào và gen có liên quan đến bảo vệ tế bào OsLSD1 và OsRac1. Do vậy, APIP5 có chức năng kép, vừa hoạt động như phân tử TF để điều tiết biểu hiện gen đích trong nhân, vừa là một RNA-binding protein điều tiết phân tử mRNA turnover trong tế bào chất, một cơ chế điều tiết chưa từng được xác định trước đây của phân tử TFs thực vật ở mức độ phiên mã và hậu phiên mã.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35524572/

 

Hình: Sự tích tụ protein GFP-APỊP trong nhân, lệ thuộc vào pathogen và có tính chất phát triển.