《Science》雜志：找到植物干細(xì)胞免疫病毒的關(guān)鍵因子—WUSCHEL（WUS）蛋白（CREDIT:LIANG Yan, CHEN Lei）
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)EurekAlert!：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院趙忠團(tuán)隊通過發(fā)育生物學(xué)和植物病毒學(xué)兩個領(lǐng)域的交叉研究，找到了植物干細(xì)胞免疫病毒的到植的關(guān)蛋白關(guān)鍵因子—WUSCHEL（WUS）蛋白，揭示了植物干細(xì)胞的物干廣譜抗病毒機(jī)制。該成果于10月8日發(fā)表在《Science》雜志上。細(xì)胞
目前，免疫植物病毒病害已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的病毒第二大病害，植物一旦染上病毒將帶來毀滅性的鍵因后果，比如在水稻中由稻飛虱傳播的雜志找病毒（條紋葉枯病和黑條矮縮病）一旦爆發(fā)，輕則減產(chǎn)16%左右，到植的關(guān)蛋白重則絕收。物干
盡管國內(nèi)外研究人員已經(jīng)從多個角度進(jìn)行了大量的細(xì)胞研究，包括RNA干擾，免疫細(xì)胞自噬和植物激素等途徑，病毒但是鍵因?qū)τ谥参锔杉?xì)胞存在廣譜抗病毒能力的原因仍然不清楚。由于病毒種類繁多，雜志找已知的植物病毒就有1000多種，現(xiàn)有的抗病毒手段只能針對少數(shù)的病毒，且隨著病毒不斷進(jìn)化，抗性也會逐漸減弱。“莖尖脫毒”是少有的可以應(yīng)用于大多數(shù)植物、清除體內(nèi)病毒的最有效的生物技術(shù)，但其深層機(jī)理一直未被揭示。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)趙忠團(tuán)隊另辟蹊徑，以傳統(tǒng)的莖尖脫毒技術(shù)為靈感來源，歷經(jīng)8年潛心研究，發(fā)現(xiàn)WUS是一個存在于植物干細(xì)胞中的關(guān)鍵抗病毒蛋白。干細(xì)胞內(nèi)的WUS是一個非常保守的蛋白，從低等植物到高等植物中普遍存在。 這個蛋白受病毒感染誘導(dǎo)，并且通過直接抑制一類甲基轉(zhuǎn)移酶基因，影響了細(xì)胞參與蛋白質(zhì)合成的主要細(xì)胞器-核糖體的組裝，從而降低了蛋白質(zhì)合成速率。這將直接導(dǎo)致病毒不能利用植物細(xì)胞完成自身蛋白質(zhì)的翻譯，以及病毒的復(fù)制和組裝的過程，從而抑制了病毒的傳播。
同時，WUS蛋白也可以成為其他細(xì)胞抵抗病毒的“利器”，研究人員在植物其它細(xì)胞中表達(dá)WUS蛋白，可以保護(hù)植物免受病毒的感染。同時研究人員還檢查了多種病毒，并證實WUS蛋白均可以抑制這些病毒對植物細(xì)胞的感染，說明WUS蛋白介導(dǎo)的干細(xì)胞病毒免疫具有廣譜性。
這項工作研究了植物分生組織存在的廣譜抗病毒免疫活性，第一次發(fā)現(xiàn)在病毒抗性和分生組織維持基因之間存在如此精確的分子連接。同行專家評論：“此研究解決了一個長期存在且備受關(guān)注的問題，是植物病理學(xué)和植物發(fā)育領(lǐng)域的一個開創(chuàng)性研究。”
下一步，研究團(tuán)隊計劃怎樣將其應(yīng)用到育種中，基于蛋白質(zhì)人工進(jìn)化技術(shù)，篩選高抗病蛋白，并利用生物技術(shù)轉(zhuǎn)入多種作物中，以得到廣譜高抗病的作物新品種。團(tuán)隊研究人員表示， WUS作為一個保守的干細(xì)胞調(diào)節(jié)蛋白，其同源蛋白存在于多種植物中。WUS蛋白介導(dǎo)的廣譜抗病毒機(jī)制可以為多種作物抗病毒防治提供一個新的研究思路，可能為解決全球糧食穩(wěn)產(chǎn)帶來新曙光。