Ученые раскрыли молекулярные механизмы коэволюции вируса и переносчика
3 октября команда под руководством профессора Ван Сяовэя из Колледжа сельского хозяйства и биотехнологии Чжэцзянского университета опубликовала исследование "Баланс между выживаемостью переносчика и передачей вируса достигается за счет ингибирования JAK/STAT сигналинга растительным вирусом" в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Вирусы представляют огромную угрозу для сельскохозяйственных культур, и многие из них зависят от насекомых-переносчиков для передачи между растениями-хозяевами. Хотя "гонка вооружений" между вирусом и растением-хозяином хорошо изучена, как вирусы и насекомые-переносчики адаптируются друг к другу, остается плохо понятным.
Беговирусы (Begomoviruses) — самый крупный род поражающих растения ДНК-вирусов, и они передаются исключительно белокрылкой Bemisia tabaci. Авторы показали, что путь JAK/STAT (Janus kinase/signal transducer and activator of transcription) у переносчика играет ключевую роль в опосредовании адаптаций между беговирусом вирусом желтой курчавости листьев томата (TYLCV) и белокрылкой.
Исследователи обнаружили, что путь JAK/STAT у B. tabaci функционирует как противовирусный механизм против инфекции TYLCV. Это подтверждается увеличением уровня вирусной ДНК и белка оболочки (CP) после ингибирования JAK/STAT сигналинга. Два эффекторных гена, активируемых STAT, — BtCD109-2 и BtCD109-3 — опосредуют эту анти-TYLCV активность. Чтобы противостоять этому иммунитету переносчика, TYLCV выработал стратегии, нарушающие путь JAK/STAT белокрылки.
Инфекция TYLCV связана со снижением активности пути JAK/STAT у белокрылки. Более того, CP TYLCV связывается с белком STAT и блокирует его транслокацию в ядро, тем самым прекращая STAT-зависимую транскрипцию генов-мишеней.
Исследование также показало, что ингибирование пути JAK/STAT белокрылки облегчает передачу TYLCV, но снижает выживаемость и плодовитость белокрылки. Это указывает на то, что данное JAK/STAT-зависимое взаимодействие играет важную роль в достижении баланса между приспособленностью белокрылки и передачей вируса.
Эта работа проливает свет на "гонку вооружений" между вирусом и переносчиком и дает представление о том, как вирусы и переносчики могут сосуществовать друг с другом.