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
主要內容：清華大學(xué)劉玉樂(lè )團隊在Nature雜志上發(fā)表了文章Molecular basis of methyl salicylate-mediated plant airborne defense，該研究鑒定了識別氣態(tài)MeSA的植物受體，揭示了MeSA介導的植物氣傳性免疫的分子機制及其植物病毒的反防御機制，為防治病蟲(chóng)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?chē)参锏姆烙磻?，這一現象被稱(chēng)為氣傳性免疫（airborne defense，AD）。盡管幾十年來(lái)人們在多種植物中觀(guān)察到這種植物間通訊（plant-plant communication, PPC）現象，但是對VOCs介導PPC的分子機制一直不清楚。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(chóng)是全球范圍內最具破壞性的農業(yè)害蟲(chóng)之一，蚜蟲(chóng)叮咬會(huì )誘導植物釋放包含水楊酸甲酯（methyl salicylate，MeSA）在內的VOCs。MeSA在植物抵御蚜蟲(chóng)等食草性昆蟲(chóng)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激活AD抗蚜蟲(chóng)防御？這是一個(gè)長(cháng)期未解決的問(wèn)題，植物是否擁有識別和感知空氣中MeSA的受體也不清楚。此外，蚜蟲(chóng)和病毒能否干擾植物氣傳性免疫也未知。
文章概述
大多數植物病毒依賴(lài)昆蟲(chóng)等介體進(jìn)行傳播。當昆蟲(chóng)叮咬植物后，植物會(huì )產(chǎn)生VOCs，驅避昆蟲(chóng)的同時(shí)也招募這些植食性昆蟲(chóng)的天敵。此外，當這些揮發(fā)性化合物被臨近植物吸收后會(huì )觸發(fā)臨近植物對昆蟲(chóng)的防御反應。首先，劉玉樂(lè )研究團隊發(fā)現蚜蟲(chóng)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受體蛋白水楊酸結合蛋白-2（SA-binding protein-2，SABP2）感知結合，并將其轉化為水楊酸（salicylic acid, SA）。SA激活轉錄因子NAC2，上調水楊酸羧基甲基轉移酶1（SA-carboxylmethyltransferase-1，SAMT1）基因的表達，從而產(chǎn)生更多的MeSA，誘導植物的抗蚜蟲(chóng)免疫，從而降低病毒的傳播。
隨后劉玉樂(lè )團隊還發(fā)現一些蚜蟲(chóng)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構域的蛋白質(zhì)與NAC2蛋白相互作用，改變NAC2蛋白的亞細胞定位，促進(jìn)NAC2在細胞質(zhì)中被26S蛋白酶體降解，從而負調控NAC2-SAMT1通路，抑制蚜蟲(chóng)叮咬植物中MeSA的合成和揮發(fā)，最后阻斷植物間“預警”通訊，促進(jìn)蚜蟲(chóng)對臨近植物的侵染和對病毒的傳播。
綜上，這一發(fā)現揭示了植物氣傳免疫的詳細分子機制及病毒的反防御機制，揭示了全新的蚜蟲(chóng)-病毒共進(jìn)化互惠方式。
植物氣傳性免疫的分子機制示意圖
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胞，適用于快速提取多種組織和細胞中的總RNA。操作安全性更高，應用范圍廣，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。
● 應用范圍廣：適用于小量樣品 (50-100 mg組織、5×106 細胞)，也可用大量樣品(≥1 g組織或≥107 細胞)，對人、動(dòng)物、植物、血液和細菌組織提取都適用。
● 提取速度快：一個(gè)小時(shí)內可完成反應。
● 操作可視化：溶液呈粉紅色，便于分離水相和有機相。
● 提取純度高：DNA和蛋白質(zhì)的污染最低。
● RNA溶解液：便于RNA保存和降低對反轉錄反應的抑制。
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、反轉錄效率高、產(chǎn)品性能穩定，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)：
● 在同一反應體系中，同時(shí)完成反轉錄與基因組DNA的去除，操作簡(jiǎn)便，降低污染機率。
● 產(chǎn)物用于qPCR：反轉錄15分鐘；產(chǎn)物用于PCR：反轉錄30分鐘。
● 反應結束后，同時(shí)熱失活RT/RI與gDNA Remover。與傳統的用DNase I預處理RNA的方法相比，避免了處理后熱失活DNase I對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，證明了大家對全式金產(chǎn)品品質(zhì)和實(shí)力的認可，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(hù)”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.
