Темір гомеостазының бұзылуы, ферроптоз тәрізді жасушалық өлімі және өсімдіктердегі РНҚ интерференциясы арқылы вирустық инфекцияны басуы

Аңдатпа

Ферроптоз-тәрізді жасушалық өлім - бұл өсімдік жасушаларында темірдің жиналуы мен липидтердің асқын тотығуынан қоздырылатын жаңадан сипатталған механизм. Алайда оның вирустық инфекциядағы рөлі әлі толық анықталмаған. Осы зерттеуде Nicotiana benthamiana өсімдіктеріне темірмен (Fe-EDTA) өңдеудің, wild type tomato bushy stunt virus (wtTBSV) инфекциясы жағдайындағы ықпалы талданды. Кешенді стресс жағдайында жүргізілген морфологиялық және биохимиялық талдау өсімдіктер өсуінің тежелуі, некроз, жапырақтардың сарғаюы, хлороз және жапырақтардың жиырылуы сияқты айқын симптомдардың байқалғанын көрсетті, ал супрессорлық P19 ақуызының экспрессиясы төмендеді.  Биохимиялық талдау жағынан Fe-EDTA төмен концентрациялары өсімдіктердің фотосинтетикалық аппараттың тұрақтылығың қамтамасыз етіп, хлорофилл құрамын арттыратыны анықтады, ал жоғары концентрациялар липидтердің асқын тотығуын және ферроптоз тәрізді жасуша өлімін тудырды. Алынған нәтижелер темірдің артық мөлшерінде РНҚ-интерференциясының белсенуі мен ферроптоз тәрізді жасушалық өлімнің іске қосылатынын, сондай-ақ осы жағдайда вирустық инфекцияның тежелетінін дәлелдейді. Ал темірдің төмен концентрацияларында фотосинтетикалық белсенділік сақталып, симптомдардың айқындылығы төмендеді. Сонымен қатар, кешенді стресс жағдайында HSP70 және HSP90 жылулық шок ақуыздарының деңгейі төмендегені анықталды, бұл микроэлементтік гомеостаздың вирус репликациясына қажетті жасушалық шаперондардың жұмысына араласуын көрсетуі мүмкін. Бұл зерттеу ферроптозға ұқсас жасушалық өлімнің вирус пен өсімдік арасындағы өзара әрекеттесудегі негізгі рөлін көрсетеді.