在植物与微生物相互作用的显微战场上，植物不断抵御侵入的细菌。新研究揭示了这些细菌入侵者的聪明之处。
植物，像人类一样，已经进化出复杂的免疫系统来检测病原体。一种关键的防御策略涉及识别病原相关分子模式（PAMPs），这些分子是信号表明微生物入侵者存在的独特分子。其中最重要的PAMP之一是鞭毛蛋白，它是细菌鞭毛中的主要蛋白质——细菌用来推动自身的鞭状结构。
“敌人的早期侦测是免疫系统对抗微生物病原体的核心原则，”博伊斯·汤普森研究所的教授弗兰克·施罗德在一篇关于新植物微生物相互作用研究的《科学视角文章》中解释道。
植物使用特定的受体识别鞭毛蛋白的一个特定部分，然后触发防御反应。这里的转折点是：这个鞭毛蛋白通常被糖覆盖，就像一种伪装，防止植物识别威胁。作为应对，植物进化出一种巧妙的对策——它们产生酶来剥去这些糖“伪装”，暴露细菌的鞭毛蛋白并触发防御机制。
在施罗德分析的《科学研究》中，研究人员发现病原细菌如假单胞菌（Pseudomonas syringae）已经发展出了一种对策——它们生产糖苷酸，一种不寻常的分子，可以阻止植物的糖去除酶。这阻止了细菌显著的鞭毛蛋白片段暴露，实际上使其对植物的免疫监视“隐形”。
“这种细菌策略非常有效，”施罗德指出。“它不仅阻止植物识别细菌入侵者，还干扰植物防御的其他方面。它改变了植物蛋白上的糖模式，并导致含糖化合物在植物组织中积累，创造出有利于细菌生长的条件，同时抑制植物的防御。”
这一发现尤为重要，因为许多植物病原体似乎都在使用这一策略。负责生产糖苷酸的基因在各种有害细菌中发现，这表明这是细菌世界中广泛存在的策略。
这项研究的影响超越了植物病理学。类似的亚胺糖已经用于治疗人类疾病，如II型糖尿病和某些遗传疾病。糖苷酸独特的结构可能会激发新的药物开发方法。
对于农业来说，理解这种化学战争为开发具有增强抵抗力的作物提供了可能性，可能减少对化学农药的需求并改善食品安全。
随着研究人员继续揭开这些复杂的相互作用，我们不仅获得了对植物免疫的基本洞察，还可能开发出更具韧性的农作物和新型治疗应用的工具。在植物与病原体之间不断升级的军备竞赛中，理解糖苷酸隐秘的化学性或许最终能帮助我们在可持续农业中取得优势。
