Роль белков с пентатрикопептидными повторами в устойчивости киви к патогенам

Белки с пентатрикопептидными повторами (PPR) — ключевые регуляторы редактирования РНК, экспрессии генов в органеллах, фотосинтеза, электрон-транспортной цепи, клеточного метаболизма и производства АТФ. Нарушение их функций приводит к дисфункции органелл, дефектам роста и развития зародыша или аномальной чувствительности к стрессу. Однако роль PPR в устойчивости киви к болезням оставалась неясной.

Исследователи из Уханьского ботанического сада Китайской академии наук проанализировали роль PPR в развитии плодов и реакции на патогенный стресс у двух видов киви — Actinidia chinensis и Actinidia eriantha. Они изучили хромосомную локализацию, филогенетические связи и эволюцию генов PPR, а также их экспрессию на разных стадиях развития плода при стрессе.

Результаты исследования:

• В A. chinensis и A. eriantha идентифицировано 497 и 499 генов PPR соответственно.
• Все белки PPR киви классифицированы на 4 клады: один P-тип и три PLS-типа.
• Около 40.68% PPR локализованы в митохондриях или хлоропластах.
• Экспансия семейства генов PPR в основном произошла за счёт сегментных дупликаций, часто сопровождаемых дупликацией всего генома.
• PPR дифференциально экспрессируются на разных стадиях развития и созревания плода.
• После заражения патогеном наблюдались различия в экспрессии и профилях редактирования РНК генов PPR между устойчивыми и восприимчивыми растениями киви.

Исследователи предполагают, что редактирование РНК с участием генов PPR и MORF может быть связано с хлоропласт-опосредованным иммунитетом. Подобно генам MORF, PPR влияют на сайты редактирования РНК в хлоропластах и также ассоциированы с устойчивостью к патогенам.

Результаты, опубликованные в International Journal of Molecular Sciences, послужат основой для дальнейшего понимания молекулярных механизмов иммунитета растений и селекции устойчивых сортов киви.