植物腐爛的細(xì)菌如何偷鐵生存
在一項(xiàng)新的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)了對(duì)某些植物腐爛的細(xì)菌存活機(jī)制的重要新見(jiàn)解,包括一些高侵入性雜草。該研究于8月2日在開(kāi)放獲取期刊PLOS Biology上發(fā)表,首次證明細(xì)菌Pectobacterium如何獲得對(duì)其存活和復(fù)制至關(guān)重要的鐵:通過(guò)從宿主植物中的含鐵蛋白中盜取它。該研究由莫納什大學(xué)生物醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所的Rhys Grinter博士和Trevor Lithgow教授領(lǐng)導(dǎo)。該團(tuán)隊(duì)使用比較基因組學(xué)來(lái)法醫(yī)追蹤一種名為FusC的酶的來(lái)源,該酶被證明是進(jìn)口和獲取鐵的關(guān)鍵因素。
作者提出植物鐵氧還蛋白(一種富含鐵的蛋白質(zhì))通過(guò)一種叫做FusA的膜通道進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞;當(dāng)它到達(dá)細(xì)胞內(nèi)部時(shí),F(xiàn)usC抓住它并且去除鐵氧還蛋白以釋放鐵。“這是細(xì)菌從其宿主中攝取蛋白質(zhì),將其導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞然后在細(xì)胞內(nèi)加工的第一個(gè)例子,”Grinter博士說(shuō)。結(jié)構(gòu)桿菌作為一種抗侵入的生物控制劑具有越來(lái)越大的科學(xué)價(jià)值。Allium triquetrum(有角的洋蔥)等雜草,可以扼殺蘭花,百合和草等原生地面植物,使大片出沒(méi)的地區(qū)沒(méi)有天然植被。
“確切了解細(xì)菌如何獲得鐵,增加了最大限度地發(fā)揮果膠桿菌作為生物防治劑潛力所需的知識(shí),”格林特博士說(shuō)。該研究還揭示了這種細(xì)菌進(jìn)化的新見(jiàn)解,發(fā)現(xiàn)它以一種與線粒體和葉綠體(植物細(xì)胞的能量中心)進(jìn)化的蛋白質(zhì)進(jìn)口途徑平行的方式“重新進(jìn)化”了鐵的進(jìn)口機(jī)制。
“Rhys的工作是生物科學(xué)基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)如何產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的一個(gè)顯著例子,”資深作者Trevor Lithgow教授說(shuō)。“該研究不僅闡明了這種細(xì)菌如何進(jìn)入鐵負(fù)載蛋白的機(jī)制,具有明顯的實(shí)際應(yīng)用,而且還揭示了細(xì)菌如何進(jìn)化蛋白質(zhì)運(yùn)輸途徑的新范例。這將包括感染人類和動(dòng)物的細(xì)菌。 ,而不僅僅是植物,“他說(shuō)。
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