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Os defenders Genetic protegem colheitas da doença fungal Liberação da notícia da instituição de Carnegie Novembro 17, 2005 STANFORD, CA - como ondas dos soldados que guardam uma porta do castelo, os defenders genetic múltiplos cooperam para proteger pilhas da planta de encontro à doença powdery do mildew, de acordo com um estudo novo. O mildew Powdery é uma infecção fungal comum nas plantas que ataque mais de 9.000 espécies, including muitas colheitas tais como a cevada e o trigo, e plantas horticultural tais como rosas e pepinos. Os investigadores, including Shauna Somerville e Mónica Stein do departamento da instituição de Carnegie da biologia da planta, são os primeiros para documentar como equipe destes genes da defesa acima nas plantas. A descoberta poderia ajudar combater os parasites fungal que devastate billions das colheitas e dos growers do custo dos dólares nos pesticides cada ano. "A maioria de plantas são resistentes à maioria dos pathogens que encontram, mas a base para esta resistência era desconhecida," Somerville dito. "Identificar estes genes forneceu-nos com a primeira introspecção em como as plantas defendem de encontro aos pathogens múltiplos." Uma vez que as tomadas powdery de uma infecção do mildew prendem, cobre a planta com os splotches fuzzy, ao sapping nutrientes preciosos. No nível celular, os spores fungal invadem pilhas saudáveis da planta e dão-nas forma raiz-como as estruturas de alimentação chamadas os haustórios. A parede de pilha da planta é a barreira preliminar a esta invasão e um dos genes da defesa descritos no estudo atual, chamado PEN2, impede o fungo das paredes de pilha penetrantes no primeiro lugar. Se esta primeira linha de defesa quebrar para baixo, como faz em aproximadamente 5 a 25 por cento de plantas normais de Arabidopsis (dependendo da espécie do mildew), um segundo jogo dos genes salta na batalha. Estes genes, chamados EDS1, PAD4, e SAG101, trabalham junto em um complexo dentro da pilha, e podem sinalizar pilhas infected para morrer. Sacrificando estas pilhas caídas, os genes da defesa podem poupar o saudáveis da infecção.  Somerville, Stein, e os colegas no instituto máximo de Planck para produzir de planta em Köln incapacitaram os genes protetores em Arabidopsis introduzindo mutations, um de cada vez e em várias combinações. Infected estes mutants com uma de duas espécies do mildew powdery: Hordei dos graminis de Blumeria, uma espécie que ataque a cevada, e pisi de Erysiphe, um que prospera nas folhas e nos pods de plantas da ervilha. "Incapacitar apenas três genes permitiu que à ervilha o mildew powdery reproduzisse também em Arabidopsis como faz em seu anfitrião normal," Somerville observados. "Assim, as barreiras da resistência que limitam o crescimento dos pathogens impróprios são muito mais menos complexas do que esperadas, confiando apenas em um número limitado dos genes." A abilidade do complexo do gene EDS1, PAD4, e SAG101 de sinalizar a morte da pilha é relativamente boa - sabido aos cientistas. Entretanto, pouco é sabido muito sobre como PEN2 se comporta na pilha. O estudo atual demonstra que a proteína PEN2 é uma proteína catabolic do enzyme-um que quebre abaixo outra molécula-embora seu alvo específico remanesce desconhecido. O estudo expande trabalho precedente nos investigadores' com um gene chamado PEN1. Como o seu nome o sugere, PEN1 e PEN2 parecem compartilhar de uma finalidade comum. Entretanto, parecem agir através dos mecanismos diferentes, e PEN2 protege de encontro a uma escala mais larga dos pathogens fungal. Por exemplo, as plantas de Arabidopsis com um gene PEN2 disabled são também mais suscetíveis aos infestans de Phytopthora, o fungo responsável para o Famine Irish notorious da batata do século de mid-19th. "Os mecanismos da resistência que operam-se na parede de pilha parecem ser surprisingly simples," Somerville dito. "Isto sugere que pôde ser possível inverter colheitas do coordenador como o trigo com os genes da PENA de Arabidopsis para ajudar controlar o mildew powdery e outras doenças destrutivas, assim minimizando a necessidade para pesticides." Este trabalho foi suportado por concessões do National Science Foundation e por um Fellowship graduado de Stanford a Mónica Stein. A instituição de Carnegie de Washington (www.carnegieinstitution.org) foi uma força abrindo caminho na pesquisa científica básica desde 1902. É uma organização confidencial, nonprofit com seis departamentos da pesquisa durante todo os cientistas de ESTADOS UNIDOS Carnegie é líderes na biologia da planta, na biologia developmental, na astronomia, na ciência de materiais, no ecology global, e na ciência do terra e a planetária. O departamento da biologia da planta é ficado situado em St. de 260 Panamá, Stanford, CA 94305. Este artigo é baseado em uma liberação de imprensa da instituição de Carnegie. Propagandas |
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