研究人员揭示了植物如何通过调节脱乙酰基来保护自己免受病毒感染

在《科学通报》上发表的一篇论文中，一组中国科学家证明，TaSRT2识别病毒蛋白P153，并通过抑制TaSRT2介导的H3K9ac和H3K79ac的脱乙酰基作用诱导小麦对CWMV的抗性，最终激活防御相关基因TaLRR1、TaRGA3和TaWRKY41的表达。

这项研究由杨健博士和钟凯丽博士（宁波大学农产品质量安全生物和化学威胁管理国家重点实验室）领导。他们的发现揭示了植物通过调节脱乙酰酶功能来保护自己免受病毒感染的策略

在这项工作中，研究小组发现CWMV感染在小麦中诱导了H3K9ac和H3K79ac。组蛋白脱乙酰酶TaSRT2被证明能脱乙酰H3K9ac和H3K79ac，因为在TaSRT2转基因系L6和L8植物中H3K9ac的水平显著降低，但在病毒诱导的TaSRT2沉默植物中增加

此外，研究人员发现TaSRT2转基因株系L6和L8对CWMV的敏感性高于对照。这些发现表明，TaSRT2促进H3K9ac和H3K79ac的脱乙酰化，从而增加小麦对CWMV的易感性

研究人员还发现TaSRT2与CWMV P153相互作用，TaSRT2和P153之间的结合亲和力对小麦对CWMV的抗性很重要。TaSRT2的亚细胞定位模式显示CWMV或P153-GFP将TaSRT2捕获在细胞质中并降低其核定位。P153还降低了TaSRT2的合成。

此外，P153降低了TaSRT2对H3K9ac和H3K79ac的脱乙酰酶活性。H3K9ac和H3K79ac最终激活防御相关基因TaLRR1、TaRGA3和TaWRKY41的表达，这些基因由转录激活剂TaERF1和TaERF039调节。TaSRT2识别病毒蛋白P153以诱导自身沉默或翻转，从而在CWMV感染时激活宿主抗性。这些结果揭示了植物保护自己免受病毒感染的策略，并为培育抗病毒小麦和可能的其他谷物作物品种提供了新的方法 More information: Kaili Zhong et al, TaSRT2 recognizes a viral protein to activate host immunity by increasing histone acetylation, Science Bulletin (2024). DOI: 10.1016/j.scib.2024.04.064