文章信息
文章題目：Molecular basis of methyl salicylate-mediated plant airborne defense
期刊：Nature
發(fā)表時(shí)間：2023年9月13日
主要內(nèi)容：清華大學(xué)劉玉樂(lè)團(tuán)隊(duì)在Nature雜志上發(fā)表了文章Molecular basis of methyl salicylate-mediated plant airborne defense，該研究鑒定了識(shí)別氣態(tài)MeSA的植物受體，揭示了MeSA介導(dǎo)的植物氣傳性免疫的分子機(jī)制及其植物病毒的反防御機(jī)制，為防治病蟲害提供了突破點(diǎn)和研究方向。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06533-3
使用TransGen產(chǎn)品：
TransScript? One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AT311)
研究背景
植物受到環(huán)境刺激時(shí)產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物（volatile organic compounds，VOCs）會(huì)誘發(fā)周圍植物的防御反應(yīng)，這一現(xiàn)象被稱為氣傳性免疫（airborne defense，AD）。盡管幾十年來(lái)人們?cè)诙喾N植物中觀察到這種植物間通訊（plant-plant communication, PPC）現(xiàn)象，但是對(duì)VOCs介導(dǎo)PPC的分子機(jī)制一直不清楚。此外，除乙烯受體外，植物感知其它VOC的受體也一直未被鑒定。
蚜蟲是全球范圍內(nèi)最具破壞性的農(nóng)業(yè)害蟲之一，蚜蟲叮咬會(huì)誘導(dǎo)植物釋放包含水楊酸甲酯（methyl salicylate，MeSA）在內(nèi)的VOCs。MeSA在植物抵御蚜蟲等食草性昆蟲侵害中發(fā)揮重要作用，但是MeSA如何作為植物間通訊的信號(hào)激活A(yù)D抗蚜蟲防御？這是一個(gè)長(zhǎng)期未解決的問(wèn)題，植物是否擁有識(shí)別和感知空氣中MeSA的受體也不清楚。此外，蚜蟲和病毒能否干擾植物氣傳性免疫也未知。
文章概述
大多數(shù)植物病毒依賴?yán)ハx等介體進(jìn)行傳播。當(dāng)昆蟲叮咬植物后，植物會(huì)產(chǎn)生VOCs，驅(qū)避昆蟲的同時(shí)也招募這些植食性昆蟲的天敵。此外，當(dāng)這些揮發(fā)性化合物被臨近植物吸收后會(huì)觸發(fā)臨近植物對(duì)昆蟲的防御反應(yīng)。首先，劉玉樂(lè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)蚜蟲叮咬植物后，植物會(huì)產(chǎn)生MeSA，這些MeSA揮發(fā)到空氣中能夠被臨近植物中的MeSA受體蛋白水楊酸結(jié)合蛋白-2（SA-binding protein-2，SABP2）感知結(jié)合，并將其轉(zhuǎn)化為水楊酸（salicylic acid, SA）。SA激活轉(zhuǎn)錄因子NAC2，上調(diào)水楊酸羧基甲基轉(zhuǎn)移酶1（SA-carboxylmethyltransferase-1，SAMT1）基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生更多的MeSA，誘導(dǎo)植物的抗蚜蟲免疫，從而降低病毒的傳播。
隨后劉玉樂(lè)團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)一些蚜蟲傳病毒比如黃瓜花葉病毒、馬鈴薯Y病毒等能夠編碼含有解旋酶結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)與NAC2蛋白相互作用，改變NAC2蛋白的亞細(xì)胞定位，促進(jìn)NAC2在細(xì)胞質(zhì)中被26S蛋白酶體降解，從而負(fù)調(diào)控NAC2-SAMT1通路，抑制蚜蟲叮咬植物中MeSA的合成和揮發(fā)，最后阻斷植物間“預(yù)警”通訊，促進(jìn)蚜蟲對(duì)臨近植物的侵染和對(duì)病毒的傳播。
綜上，這一發(fā)現(xiàn)揭示了植物氣傳免疫的詳細(xì)分子機(jī)制及病毒的反防御機(jī)制，揭示了全新的蚜蟲-病毒共進(jìn)化互惠方式。
植物氣傳性免疫的分子機(jī)制示意圖
全式金產(chǎn)品支撐
優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金的RNA純化產(chǎn)品TransZol (ET101)助力本研究和反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)品TransScript? One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AT311)。
本產(chǎn)品利用異硫氰酸胍裂解細(xì)胞，適用于快速提取多種組織和細(xì)胞中的總RNA。操作安全性更高，應(yīng)用范圍廣，一小時(shí)輕松獲得高質(zhì)量RNA。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
● 操作安全性高：使用RNA Extraction Agent替代了氯仿。
● 應(yīng)用范圍廣：適用于小量樣品 (50-100 mg組織、5×106 細(xì)胞)，也可用大量樣品(≥1 g組織或≥107 細(xì)胞)，對(duì)人、動(dòng)物、植物、血液和細(xì)菌組織提取都適用。
● 提取速度快：一個(gè)小時(shí)內(nèi)可完成反應(yīng)。
● 操作可視化：溶液呈粉紅色，便于分離水相和有機(jī)相。
● 提取純度高：DNA和蛋白質(zhì)的污染最低。
● RNA溶解液：便于RNA保存和降低對(duì)反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的抑制。
TransScript? One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AT311)
本產(chǎn)品以RNA為模板，在同一反應(yīng)體系中，合成第一鏈cDNA的同時(shí)去除RNA模板中殘留的基因組DNA。操作簡(jiǎn)單、反轉(zhuǎn)錄效率高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定，自上市以來(lái)多次榮登Nature等知名期刊，助力科學(xué)研究。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
● 在同一反應(yīng)體系中，同時(shí)完成反轉(zhuǎn)錄與基因組DNA的去除，操作簡(jiǎn)便，降低污染機(jī)率。
● 產(chǎn)物用于qPCR：反轉(zhuǎn)錄15分鐘；產(chǎn)物用于PCR：反轉(zhuǎn)錄30分鐘。
● 反應(yīng)結(jié)束后，同時(shí)熱失活RT/RI與gDNA Remover。與傳統(tǒng)的用DNase I預(yù)處理RNA的方法相比，避免了處理后熱失活DNase I對(duì)RNA的損傷。
● 操作簡(jiǎn)單。
● 合成片段≤12 kb。
全式金產(chǎn)品再一次登上Nature期刊，證明了大家對(duì)全式金產(chǎn)品品質(zhì)和實(shí)力的認(rèn)可，也完美詮釋了全式金一直以來(lái)秉承的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶”的理念。全式金始終在助力科研的道路上砥礪前行，希望未來(lái)能與更多的科研工作者并肩奮斗，用更多更好的產(chǎn)品持續(xù)助力科研。
使用TransZol (ET101)產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
? Gong Q, Wang Y J, He L F, et al. Molecular basis of methyl salicylate-mediated plant airborne defense [J]. Nature, 2023.
? He C, Xing F, Liang J, et al. The ABI5-dependent down-regulation of mitochondrial ATP synthase OSCP subunit facilitates apple necrotic mosaic virus infection[J]. Journal of Experimental Botany, 2023.
? Hong Y, Xia H, Li X, et al. Brassica napus BnaNTT1 modulates ATP homeostasis in plastids to sustain metabolism and growth[J]. Cell Reports, 2022.
? Wang S, Lu M, Wang W, et al. Macrophage Polarization Modulated by NF‐κB in Polylactide Membranes‐Treated Peritendinous Adhesion[J]. Small, 2022.
? Wang Y, Gong Q, Wu Y, et al. A calmodulin-binding transcription factor links calcium signaling to antiviral RNAi defense in plants[J]. Cell Host & Microbe, 2021.
? Zhao M, Wang B, Zhang C, et al. The DJ1-Nrf2-STING axis mediates the neuroprotective effects of Withaferin A in Parkinson’s disease[J]. Cell Death & Differentiation, 2021.
? Hao M, Hou S, Li W, et al. Combination of metabolic intervention and T cell therapy enhances solid tumor immunotherapy[J]. Science Translational Medicine, 2020.
? Gao L, Guo Q, Li X, et al. MiR-873/PD-L1 axis regulates the stemness of breast cancer cells[J]. EBioMedicine, 2019.
? Chen K, Hu Z, Song W, et al. Diversity of O-glycosyltransferases contributes to the biosynthesis of flavonoid and triterpenoid glycosides in Glycyrrhiza uralensis[J]. ACS Synthetic Biology, 2019.
? Hu Z, He J, Chen K, et al. Molecular cloning and biochemical characterization of a new flavonoid glycosyltransferase from the aquatic plant lotus[J]. Biochemical and biophysical research communications, 2019.
? Wang Z, Wang S, Xu Z, et al. Highly promiscuous flavonoid 3-O-glycosyltransferase from Scutellaria baicalensis[J]. Organic letters, 2019.
使用TransScript? One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AT311)產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
? Gong Q, Wang Y J, He L F, et al. Molecular basis of methyl salicylate-mediated plant airborne defense [J]. Nature, 2023.
? Guan J, Wang G, Wang J, et al. Chemical reprogramming of human somatic cells to pluripotent stem cells[J]. Nature, 2022.
? Chen J, Ou Y, Luo R, et al. SAR1B senses leucine levels to regulate mTORC1 signalling[J]. Nature,2021.
? Chen J, Ou Y, Yang Y, et al. KLHL22 activates amino-acid-dependent mTORC1 signalling to promote tumorigenesis and ageing[J]. Nature, 2018.
? Fan H, Quan S, Ye Q, et al. A molecular framework underlying low-nitrogen-induced early leaf senescence in Arabidopsis thaliana[J]. Molecular Plant, 2023.
? Yan Y, Sun J, Ji K, et al. High incidence of the virus among respiratory pathogens in children with lower respiratory tract infection in northwestern China[J]. Journal of Medical Virology, 2023.
? Liu W, Yao Q, Su X, et al. Molecular insights into Spindlin1-HBx interplay and its impact on HBV transcription from cccDNA minichromosome[J]. Nature Communications, 2023.
? Guo Z, Cao H, Zhao J, et al. A natural uORF variant confers phosphorus acquisition diversity in soybean[J]. Nature Communications, 2022.
? Wang B, Zhao M, Su Z, et al. RIIβ‐PKA in GABAergic Neurons of Dorsal Median Hypothalamus Governs White Adipose Browning[J]. Advanced Science, 2022.
? Liu S, Liu C, Lv X, et al. The chemokine CCL1 triggers an AMFR-SPRY1 pathway that promotes differentiation of lung fibroblasts into myofibroblasts and drives pulmonary fibrosis[J]. Immunity, 2021.
? Wang R, Xue Y, Fan J, et al. A systems genetics approach reveals PbrNSC as a regulator of lignin and cellulose biosynthesis in stone cells of pear fruit[J]. Genome Biology, 2021.
