【Nature综述，IF,113.9 】植物大牛David Baulcombe综述RNA沉默在植物抗病毒和非病毒免疫中的作用机制

2022年6月20日，Nature reviews molecular cell biology（IF=94.4 2021年）杂志在线发表了来自英国剑桥大学David C. Baulcombe教授为通讯作者题为“Roles of RNA silencing in viral and non-viral plant immunity and in the crosstalk between disease resistance systems”的综述文章。该综述全面综述了RNA 沉默在植物抗病毒最新发现，包括 RNA 通过胞间连丝的移动以及植物自身和病毒 RNA 之间的分化。同时还讨论了 RNA 沉默在植物对非病毒病原体的免疫中的新兴作用。这种免疫是通过 RNA 在囊泡中或作为细胞外核蛋白进出受感染植物细胞的跨界运动介导的，并且与抗病毒免疫一样，受到病原体基因组中编码的沉默抑制因子的影响。

该综述首先讨论了关于 RNA 沉默作为抗病毒防御功能的突出问题，包括“非自身”病毒和“自身”宿主 RNA 之间的区别。其他与病毒防御相关的问题包括 sRNA 在受感染植物中的移动以及病毒衍生的 sRNA 可能靶向宿主 RNA。然后，讨论了细胞病原体背景下的 RNA 沉默，重点是宿主衍生和细胞病原体衍生 sRNA 的双向运输，以及跨界 RNA 转运的可能机制，包括其在毒力中的作用和防御。最后，讨论了 RNA 沉默在免疫调节中的作用，以及这种调节如何受到感染的干扰。

RNA 沉默在植物防御病毒和细胞害虫和病原体方面显然很重要。它的抗病毒作用是适应性的，就像哺乳动物中的抗体和 T 细胞适应不同的病原体一样：病毒沉默的特异性因病毒而异。然而，在防御细胞病原体时，免疫特异性是由宿主编码的抑制病原体毒力因子的 RNA 决定的——它是先天免疫。

与其他防御层隔离考虑的各种沉默途径和病原体编码的抑制蛋白符合共同进化的军备竞赛框架，如果宿主能够抑制病原体或中和，则宿主的适应性会增加它的毒力。相应地，病原体的适应性取决于其抵抗宿主免疫系统的能力。然而，当人们考虑 RNA 沉默途径与植物免疫系统其他成分的联系时，就会出现更复杂的情况。RNA沉默，或者实际上任何其他防御系统，都不是独立运作的，而是与相互增强或相互抵消的因素形成相互作用网络。这些网络允许对宿主进行选择，以权衡抗病性的成本和收益.

未来的研究方向可能包括优化转基因以提供针对各种害虫和病原体的保护性 sRNA，并使用 CRISPR-Cas 在植物中编辑内源性 sRNA 基因座，以便它们产生抗菌 sRNA。植物防御基因中的跨界 sRNA 靶序列也可以通过 CRISPR-Cas 进行修饰，这样它们就不会在受感染的植物中沉默，并且可以删除 NLR 的 miRNA 调节因子以增强基础抗性。

综上所述，RNA 沉默提供了一个调节网络，可以微调多个免疫系统。与宿主免疫系统阻止病原体毒力和病原体克服这些防御的军备竞赛相比，该网络需要对宿主-病原体相互作用有更细致入微的视角。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41580-022-00496-5

转自：iPlants

如有侵权，请联系本站删除！