Kajian penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh pasukan penyelidik Hai-Lei Wei di Akademi Sains Pertanian China di China telah menemui pandangan baharu tentang biosintesis dan modulasi imuniti tumbuhan. Kajian ini memberi tumpuan kepada lipopeptida kitaran baru yang dipanggil medpeptin, yang dihasilkan oleh Pseudomonas mediterranea.
Lipopeptida kitaran (CLPs) ialah metabolit sekunder pelbagai fungsi yang dihasilkan oleh pelbagai bakteria dan telah dikenal pasti sebagai elisitor utama imuniti tumbuhan. Walau bagaimanapun, mekanisme yang mendasari interaksi antara CLP dan tumbuhan kekal sukar difahami. Kajian berpusat di sekitar medpeptin, CLP asid 22-amino yang disintesis oleh gugusan gen sintase peptida bukan ribosom (NRPS) dan dikawal oleh sistem pengesan kuorum.
Tidak seperti CLP lain, medpeptin tidak menunjukkan aktiviti antimikrob. Sebaliknya, ia mendorong imuniti kematian sel tumbuhan dan memberikan ketahanan terhadap jangkitan bakteria. Melalui analisis transkriptom perbandingan dan pembungkaman gen akibat virus (VIGS), pasukan penyelidik mengenal pasti calon isyarat imun khusus yang terlibat dalam persepsi medpeptin dalam Nicotiana benthamiana, spesies tumbuhan model.
Kajian itu menyerlahkan peranan kritikal protein extensin ulangan (NbLRX3) yang kaya dengan dinding sel dan protein kinase seperti reseptor (NbRLK25) dalam mengantar kematian sel yang dicetuskan medpeptin dan penentangan terhadap jangkitan patogen. Mendiamkan protein ini menjejaskan tindak balas imun, menekankan kepentingannya dalam mekanisme pertahanan yang disebabkan oleh medpeptin.
Penyelidikan ini memberikan pandangan berharga tentang mekanisme bukan kanonikal penderiaan CLP dan kesannya terhadap imuniti tumbuhan. Pengenalpastian medpeptin dan cara tindakannya yang unik membuka ruang untuk membangunkan aplikasi bioteknologi inovatif yang bertujuan untuk meningkatkan perlindungan penyakit tumbuhan dan produktiviti tanaman.
Memahami interaksi rumit antara CLP dan tumbuhan menawarkan kemungkinan baharu untuk membangunkan strategi berkesan untuk meningkatkan daya tahan penyakit tumbuhan. Penemuan ini mempunyai implikasi yang ketara kepada pertanian dan boleh membawa kepada pembangunan kaedah kawalan penyakit yang mampan dan mesra alam. Memanfaatkan kuasa medpeptin dan CLP lain boleh merevolusikan strategi perlindungan tumbuhan, mengurangkan pergantungan pada racun perosak kimia tradisional dan menggalakkan tanaman yang lebih sihat dan berdaya tahan.
Sumber: Kejuruteraan