జర్నల్ ఆఫ్ ప్లాంట్ ఫిజియాలజీ & పాథాలజీ

మాలిక్యులర్ బయాలజీ ఆఫ్ పాథోజెన్-ప్రేరిత ప్రోగ్రామ్డ్ సెల్ డెత్ ఇన్ మోడల్ లెగ్యూమ్ మెడికాగో ట్రంకాటులా

  ఎండీ ఎహ్సానుల్ హక్

మారుతున్న పర్యావరణ పరిస్థితులలో, ముఖ్యంగా వ్యాధికారక సంక్రమణ సమయంలో జీవించడానికి మొక్కలు సమర్థవంతమైన యంత్రాంగాలను విశదీకరించాయి. సూక్ష్మజీవుల వ్యాధికారక క్రిములకు ప్రారంభ మొక్కల ప్రతిస్పందన తరచుగా రియాక్టివ్ ఆక్సిజన్ జాతుల (ROS) ప్రేరణతో కూడి ఉంటుంది మరియు ఆక్సీకరణ విస్ఫోటనం ప్రారంభ ఇన్ఫెక్షన్ సైట్‌లో మరియు చుట్టుపక్కల వేగంగా కణాల మరణానికి దారితీస్తుంది, ఈ ప్రతిచర్యను హైపర్‌సెన్సిటివ్ రెస్పాన్స్ (HR) అని పిలుస్తారు. అంతేకాకుండా, మొక్కలలో ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన సెల్ డెత్ (PCD) యొక్క ఇండక్షన్ అనేక రకాల బయోటిక్ ఒత్తిడికి సాధారణ ప్రతిస్పందనగా భావించబడుతుంది. మైటోకాండ్రియన్ వైవిధ్యమైన సెల్యులార్ స్ట్రెస్ సిగ్నల్స్‌ను ఏకీకృతం చేస్తుంది మరియు జంతువులలో డెత్ ఎగ్జిక్యూషన్ పాత్‌వేని ప్రారంభిస్తుందని ఇప్పుడు బలవంతపు సాక్ష్యం ఉంది; ఫ్లిప్-సైడ్‌లో ప్లాంట్‌లలో PCDని నియంత్రించడంలో మైటోకాండ్రియాకు ఇదే విధమైన ప్రమేయం ఇప్పటివరకు చాలా తక్కువ శ్రద్ధను పొందింది. ఈ పరిశోధనా అధ్యయనంలో, లెగ్యూమ్ పంట మొక్కలకు తీవ్రమైన మూల రోగకారకమైన ఓమైసెట్ A. యూటీచెస్ నుండి జూస్పోర్‌లతో టీకాలు వేయబడిన M. ట్రంకాటులాలోని సెల్యులార్ ప్రతిస్పందనలపై మేము దృష్టి సారించాము . హెచ్‌ఆర్‌ని ప్రేరేపించడానికి మోడల్ లెగ్యుమ్‌ను ప్లాట్‌ఫారమ్‌గా మరియు ఎ. యూటీచెస్‌ను ఉపయోగించడం , ముఖ్యంగా మైటోకాండ్రియాలో వ్యాధికారక సంక్రమణకు ప్రతిస్పందనగా మొక్కల కణాలలో జరిగే విధానాలను ప్రోటీమిక్ సాధనాల ద్వారా అధ్యయనం చేశారు. ఇన్ విట్రో ఇనాక్యులేషన్ సిస్టమ్‌ను స్థాపించడంలో అత్యంత కీలకమైన భాగం కణాలు మరియు జూస్పోర్‌ల మధ్య సంబంధాన్ని నిర్ధారించడం. సూక్ష్మదర్శిని అధ్యయనాల ప్రకారం జూస్పోర్‌లు విట్రో పరిస్థితులలో కూడా మొక్కల కణాలతో సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని గుర్తించబడింది . ఊహించినట్లుగా, మాక్ కంట్రోల్‌తో పోలిస్తే టీకాలు వేయబడిన కణాలు సాధ్యత యొక్క స్పష్టమైన తగ్గింపు మరియు ద్రవ్యరాశి తగ్గింపును చూపించాయి. ముఖ్యంగా, 10 hpi వద్ద & 20 hpi సెల్ ఎబిబిలిటీ వరుసగా 72% మరియు 39%కి తగ్గింది, అయితే మాక్ కంట్రోల్ సెల్ ఎబిబిలిటీ కేవలం 88% మరియు 70%కి పడిపోయింది. 0 h, 10 h మరియు 20 h వద్ద A. యూటీచెస్ జూస్పోర్‌లతో H ₂ O ₂ ఆక్సీకరణ విస్ఫోటనం కొలత పరీక్షలు మితమైన ఆక్సీకరణ విస్ఫోటనం ప్రతిచర్యలను ప్రేరేపించాయి. గరిష్ట సగటు విలువలు 3.0 μM (0 h), 2.4 μM (10 h) మరియు 1.8 μM (20 h) H ₂ O ₂ ఉత్పత్తి. ఆసక్తికరంగా, జూస్పోర్‌లతో డబుల్ ఇనాక్యులేషన్ ('0 h &10 h' వద్ద మరియు '0 h & 20 h' వద్ద) 1.0 μM H ₂ O ₂ ఉత్పత్తి కంటే తక్కువగా కనిపించింది. 24 hpi వద్ద, డెన్సిటీ గ్రేడియంట్ సెంట్రిఫ్యూగేషన్ ద్వారా మైటోకాండ్రియా యొక్క శుద్దీకరణ, పెర్కాల్‌లో 40% కంటే తక్కువ (మైటోకాన్డ్రియాలు సాధారణంగా 23-40% పెర్కాల్‌లో ఉంటాయి) ఒక అదనపు ఉప-భాగాన్ని ఉంచినట్లు వెల్లడించింది. ముఖ్యంగా, సూపర్ కాంప్లెక్స్ I+III ₂ లేకపోవడం గమనించబడింది, అయితే కాంప్లెక్స్ II, cyt c 1-1 & cyt c 1-2, డైమెరిక్ కాంప్లెక్స్ III ₂ , కాంప్లెక్స్ IV మరియు పోరిన్ ప్రోటీన్ కాంప్లెక్స్‌లు ఊహించిన భిన్నాల జెల్‌లతో పోలిస్తే మైటోకాన్డ్రియల్ సబ్-ఫ్రాక్షన్ యొక్క BN జెల్స్‌లో తక్కువ సమృద్ధిగా ఉన్నాయి. ఊహించినట్లుగా, పోరిన్ కాంప్లెక్స్‌లు (VDAC), కాంప్లెక్స్ II, కాంప్లెక్స్ III, సైటోక్రోమ్ సి 1, ప్రొహిబిటిన్ కాంప్లెక్స్ Vలు మాక్‌కు విరుద్ధంగా ఊహించిన మైటోకాన్డ్రియల్ భిన్నంలో అధికంగా ఉన్నాయి. IEF జెల్‌లలో, 13 ప్రోటీన్ సబ్‌యూనిట్‌లు 20 hpi, 24 hpi మరియు 40 hpi వద్ద సమృద్ధిగా పెరిగాయి, ఉదాహరణకు కాంప్లెక్స్ I, కాంప్లెక్స్ II, కాంప్లెక్స్ III మరియు అమైనో ఆమ్లం క్షీణత మరియు ప్రోటీన్ మడతలో పాల్గొన్న ప్రోటీన్‌లు. జెల్ రహిత విశ్లేషణలలో, 13 మరియు 11 ప్రోటీన్లు వరుసగా 24 h మరియు 40 h వద్ద టీకాలు వేయబడిన మైటోకాన్డ్రియల్ భిన్నంలో సమృద్ధిగా ఉన్నాయి . BN జెల్స్ మరియు IEF జెల్‌లలో గమనించినట్లుగా ప్రోటీన్ సమృద్ధిలో ఇదే విధమైన నమూనా ఉంది.