Gỡ rối trong tương tác giữa ký chủ (lúa) và ký sinh (nấm đạo ôn) thông qua effector

Gỡ rối trong tương tác giữa ký chủ (lúa) và ký sinh (nấm đạo ôn) thông qua effector

Nguồn: Yu Sugihara, Yoshiko Abe, Hiroki Takagi, Akira Abe, Motoki Shimizu, Kazue Ito, Eiko Kanzaki, Kaori Oikawa, Jiorgos Kourelis, Thorsten Langner, Joe Win, Aleksandra Białas, Daniel Lüdke, Mauricio P Contreras, Izumi Chuma, Hiromasa Saitoh, Michie Kobayashi, Shuan Zheng, Yukio Tosa, Mark J Banfield, Sophien Kamoun, Ryohei Terauchi, Koki Fujisaki. 2023. Disentangling the complex gene interaction networks between rice and the blast fungus identifies a new pathogen effector. PLoS Biol.; 2023 Jan 19; 21(1):e3001945.  doi: 10.1371/journal.pbio.3001945.

 

Nghiên cứu tập trung vào những sinh vật đơn thuần có thể thất bại để xác định được các mạng lưới liên quan đến tương tác giữa ký chủ và ký sinh trong học thuật “gene-for-gene”. Ở đây, người ta tích hợp các phân tích di truyền của cây lúa (Oryza sativa, ký chủ) và nấm gây bệnh đạo ôn lúa (Magnaporthe oryzae, ký sinh), rồi mở ra cách ghi nhận một pathogen mới nào đó hết sức chuyên tính trong cây lúa của domain “nucleotide-binding” và NLR (leucine-rich repeat protein), thụ thể miễn dịch Pik (immune receptor Pik), chúng hình thành nền tảng tính kháng với M. oryzae biểu hiện gen “avirulence effector” mang tên “AVR-Pik”. Piks-1 trong cây lúa, được mã hóa bởi một alen Pik-1, ghi nhận một “effector” chưa được báo cáo trước đây, mã hóa bởi gen không độc tính AVR-Mgk1 của nấm M. oryzae, gen này được tìm thấy trong “mini-chromosome”. AVR-Mgk1 không có sự giống nhau về trình tự với “AVR-Pik effectors” được biết; nó thiên về kết quả mất đoạn (prone to deletion) từ mini-chromosome được hình thành nên bởi trình tự có tính chất lập lại mang tên “Inago2 retrotransposon”. AVR-Mgk1 bị hủy bởi Piks-1 và bở những alen khác “Pik-1” để nhận biết những effectors của AVR-Pik; Sự nhận biết nhờ AVR-Mgk1 gắn kết với domain tích hợp mang tên HMA (heavy metal-associated) của Piks-1 và những alen khác “Pik-1”. Kết quả nghiên cứu tóm lược tính chất phức tạp của hệ thống mối tương tác “gene-for-gene”. Kết quả có thể được gỡ rối bởi áp dụng “forward genetics” đồng một lúc cả ký chủ và ký sinh. Các tác giả công trình này đã minh chứng được sự đồng tiến hóa một cách tích cực giữa  domain tích hợp NLR và nhiều họ protein có tính chất của effector.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36656825/