Молекулярные механизмы толерантности растений к вирусным патогенам: изменения транскрипционных программ экспрессии факторов аутофагии и RQC (RNA quality control) в процессе персистентной аллексивирусной инфекции

Толерантность к патогенам, включая вирусы, - одна из двух (наряду с резистентностью) основных форм иммунного ответа растений [1]. В отличие от резистентности, эта форма антивирусного иммунитета сопряжена со значительным снижением давления отбора в направлении возникновения новых, более вирулентных, вариантов вируса, более широким антивирусным спектром, фенотипической стабильностью и повышением способности растений адаптироваться к субоптимальным условиям окружающей среды [2]. Полученные нами ранее результаты [3,4] позволили предположить, что толерантная реакция растения на вирусную инфекцию может быть, в частности, обусловлена транскрипционным репрограммированием двух механизмов врожденной (innate) иммунной системы растения, а именно. аутофагии и RNA-decay. В соответствии с этой гипотезой, целью настоящей работы было исследование изменений транскрипционных программ экспрессии ключевых факторов аутофагии и RQC (RNA QUALITY CONTROL) в условиях толерантной реакции растения-хозяина на вирусную инфекцию. Работа проводилась в Лаборатории молекулярной вирусологии ВНИИСБ РАН на модели персистентной инфекции Х вируса шалота (ХВШ) [5]. При проведении данной работы были решены следующие задачи: 1. Обнаружены и идентифицированы транскрипты, кодирующие комплекс факторов аутофагии и RNA-decay в растениях шалота; 2. Создана система специфических праймеров, позволяющих определять уровни представленности указанных транскриптов-мишений методом полимеразной цепной реакции в реальном времени; 3. Определены уровни представленности транскриптов, кодирующих базовые факторы аутофагии и RQC на разных этапах персистентной вирусной инфекции шалота. Результаты, полученные в настоящей работе, свидетельствуют о том, что толерантная реакция растений шалота в условиях персистентной вирусной инфекции специфическим образом сопряжена с изменениями транскрипционных программ экспрессии базовых факторов аутофагии и RQC. Дальнейшие исследования молекулярных механизмов, обусловливающих состояние толерантности растений к вирусной инфекции, позволят выяснить, как эти процессы могут быть перепрограммированы с целью конструирования форм с.-х. растений, находящихся во взаимовыгодных симбиотических отношениях с инфицирующими их вирусами [20].

allexiviruses, shallot virus X, Allium cepa L. var. aggregatum L.G. Don, persistent infection, tolerance, innate & adaptive immune systems, PTI (Pattern-triggered immunity), ETI (effector-triggered immunity), RNA-silencing, autophagy, transcriptomic reprogramming, аллексивирусы, Х вирус шалота, Allium cepa L. var. aggregatum L.G. Don, персистентная инфекция, толерантность, врожденная и адаптивная иммунные системы растений, PTI (Pattern-triggered immunity), ETI (effector-triggered immunity), РНК-сайленсинг, аутофагия, RNA-decay, транскрипционное репрограммирование