近日,作物病原生物功能基因組研究創新團隊聯合貴州省煙草科學研究院分子育種團隊在國際知名期刊《微生物學進展(Trends in Microbiology)》在線發表了題為“Geminiviruses Boost Active DNA Demethylation for Counter-defense”的學術論文。該論文重點闡述了雙生病毒衛星蛋白通過促進宿主DNA去甲基化活性從而增強病毒侵染的機制。
雙生病毒是一類植物單鏈DNA病毒,可在全世界許多重要經濟價值的糧食、蔬菜、飼料和纖維作物中引起嚴重病害,從而對農業生產造成重大甚至毀滅性的損失。寄主植物在病毒感染的早期可通過對雙生病毒基因組進行DNA甲基化修飾從而抑制其轉錄活性,防御病毒的侵染。然而,雙生病毒和宿主植物之間存在著復雜的“進攻-防御-反防御”關系。因此,為了成功侵染宿主,雙生病毒編碼的多種病毒蛋白能夠抑制宿主DNA甲基化途徑中的關鍵蛋白或抑制甲基供體SAM的產生,從而逃避甲基化。最新研究發現植物病毒還可以利用寄主的DNA主動去甲基化機制來逃逸寄主的DNA甲基化介導的防御反應。DNA主動去甲基化在塑造基因組DNA甲基化模式和調節許多內源基因座的轉錄方面發揮重要作用。通過激活去甲基化途徑影響宿主與病原物的甲基化是寄主-病原物互作中從未被發現的,因此揭示DNA主動去甲基化途徑與雙生病毒的互作不僅為植物-病原互作開啟了一個新的研究方向,也為病毒病害的防治提供了新的抗性策略。
貴州省煙草科學研究院的郭玉雙博士為論文的第一作者,中國農業科學院植物保護研究所的李方方博士和李少芳博士為該論文的通訊作者。該論文得到了國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金和貴州省技術研發計劃等項目的資助。
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0966842X22000403?dgcid=author