Tài liệu Miến dịch học thực vật chương 5 docx

Chương 5. Miễn dịch bẩm sinh
1.Mi n d ch b m sinh c a đ ng v tễ ị ẩ ủ ộ ậ
2.Mi n d ch b m sinh th c v tễ ị ẩ ự ậ
3.T ng tác R – PAMP/MAMP/Avrươ
4.D n truy n tín hi uẫ ề ệ
5.Tính kháng t p nhi m h th ng (SAR)ậ ễ ệ ố

I
Mi n d ch b m ễ ị ẩ
sinh đ ng v tộ ậ

Mi n d ch đ ng v tễ ị ộ ậ
•
Không đ c hi u ặ ệ
•
Đ c l p v i kháng thộ ậ ớ ể
•
Không kéo dài
• Các t bào b ch c u ế ạ ầ
(leukocyte), th c bào ự
(phagocyte)
• ph thu c vào các ụ ộ
receptor (Vd Toll-like
receptor).
Mi n d ch b m sinhễ ị ẩ
(innate immunity)
Mi n d ch thích ễ ị
nghi
(adaptive immunity)
•

đ c hi u ặ ệ
•
T o kháng thạ ể
•
kéo dài

II
Mi n d ch b m ễ ị ẩ
sinh th c v tự ậ

Tính kháng b m sinh th c v tẩ ự ậ
Th c v t thi u m t c ự ậ ế ộ ơ
ch mi n d ch thích nghi ế ễ ị
và di đ ng nh đ ng ộ ư ở ộ
v t.ậ

Innate immune system Adaptive immune system
Response is non-specific Pathogen and antigen
specific response
Exposure leads to
immediate maximal
response
Lag time between exposure
and maximal response
Cell-mediated and humoral
components
Cell-mediated and humoral
components
No immunological memory Exposure leads to
immunological memory

Found in nearly all forms
of life
Found only in
jawed vertebrates

Tính kháng b m sinh th c v tẩ ự ậ
Đi m gi ng nhau c b n gi a mi n ể ố ơ ả ữ ễ
d ch b m sinh c a đ ng v t và ị ẩ ủ ộ ậ
th c v t là s ự ậ ự nh n bi tậ ế gi a các ữ
receptor c a t bào và các ủ ế
MAMP/PAMP c a tác nhân gây ủ
b nhệ
=> Bài 1

Sự giống nhau giữa MDĐ V và MDTV
Để có thể kích hoạt các phản ứng
kháng hay miễn dịch, tế bào động
vật cũng như thực vật phải có khả
năng nhận biết được các tác nhân vi
sinh vật ngoại lai.

Sự giống nhau giữa MDĐ V và MDTV
Các tác nhân vi sinh vật hình thành các phân tử gọi là các mô
hình phân tử ký hiệu là MAMP hay PAMP
1. MAMP (Microbe-Associated Molecular Pattern): mô hình phân
tử có nguồn gốc từ vi sinh vật nói chung.
2. PAMP (Pathogen-Associated Molecular Pattern): mô hình phân
tử có nguồn gốc từ tác nhân gây bệnh.
Một số ví dụ về các MAMP/PAMP:
•

Lipopolysacharide (LPS) của vi khuẩn Gram (-)
•
Peptidoglycan của vi khuẩn Gram (+)
•
Flagellin của lông roi vi khuẩn
•
Glucan, chitin của vách tế bào nấm
•
Các Avr protein của tác nhân gây bệnh cây (Avr=Avirulence)?

So sánh MAMP/PAMP và AvrProtein
•
Gi ng: đ u đ c nh n bi t b i PRR (pattern ố ề ượ ậ ế ở
recognition receptor)
•
=> S phân chia đang ngày càng kém rõ ràng ự
nh ng hi n t i v n h u íchư ệ ạ ẫ ữ
MAMP/PAMP

Luôn cần (tính gây
bệnh = chất lượng)

Ổn định
Avr

Qui định tính không độc
khi có mặt R => thiếu R =>
tính độc = số lượng
(nhiều ngoại lệ)


Có thể thiếu

Mi n d ch b m sinh th c v tễ ị ẩ ự ậ
“h th ng giám sát nh m phát ệ ố ằ
hi n s có m t và b n ch t ệ ự ặ ả ấ
c a s xâm nhi m và t o ra ủ ự ễ ạ
phòng tuy n phòng th c a ký ế ủ ủ
chủ”

Tính kháng b m sinh th c v tẩ ự ậ
•
Tính kháng cơ bản
Tính kháng không
đ c hi uặ ệ
Tính kháng đ c hi uặ ệ
•
Gen-đ i-genố
• T t c các thành viên ấ ả
(dòng/gi ng) c a m t loài ố ủ ộ
cây kháng đ c t t c các ượ ấ ả
thành viên (ch ng/nòi) c a ủ ủ
m t loài tác nhân gây b nhộ ệ
Quan hệ tương hợp
Quan hệ không tương hợp
Tính kháng cao
Tính kháng thấp

Tính kháng c b n = tính kháng đ c ơ ả ượ
kh i đ ng b i MAMP/PAMPở ộ ở
Tính kháng không đ c hi uặ ệ

Hai ví d MAMP/PAMPụ
1.Flagellin
2.Harpin

Zipfel & Felix 2005 Curr. Opin. Plant
Biol.
Vd MAMP/PAMP 1: Flagellin
bacteria
N
M C
Flagella : nhi u ngàn ề
đ n v flagellinơ ị
Flagellin
flg22

Là protein c u t o nên lông roi (flagella) vi ấ ạ
khu n gram (-).ẩ

M i lông roi g m hàng ngàn flagellin.ỗ ồ

Flagellin ch a m t motif nhân bi t g m 22 ứ ộ ế ồ
aa (đo n fgl22).ạ

C m ng t o callose, PR protein ả ứ ạ

Vd MAMP/PAMP 2: Harpin

Harpin là các protein đ c mã hóa b i ượ ở
gen hrp (hypersensitive response and
pathogenicity) c a vi khu n gram (-). ủ ẩ


N m trên màng t bào vi khu n, tham gia ằ ế ẩ
c u t o nên h th ng ti t lo i III.ấ ạ ệ ố ế ạ

H th ng ti t lo i III s v n chuy n Avr ệ ố ế ạ ẽ ậ ể
protein và c harpin vào trong t bào cây. ả ế

C m ng t o ph n ng siêu ả ứ ạ ả ứ
nh y/apoptosisạ

Các h th ng ti t c a vi khu nệ ố ế ủ ẩ

H th ng ệ ố
ti t lo i III ế ạ

III
Nh n bi t và t ng tác ậ ế ươ
gi a receptor/R c a ký ữ ủ
ch và ủ
MAMP/PAMP/Avr c a ủ
ký sinh

T ng tác gi a receptor/R c a ký ch ươ ữ ủ ủ
và MAMP/PAMP/Avr c a ký sinhủ
Hai mô hình t ng tác ươ
T ng tác tr c ti pươ ự ế
(mô hình elicitor –
receptor)
T ng tác gián ti pươ ế
Mô hình “b o v ”ả ệ

Hai mô hình t ng tác R – Avr proteinsươ
Mô hình Elicitor – Receptor (tr c ự
ti p) ế
guardee
R protein Avr protein
Kháng
Kháng
Mô hình “b o v ” (gián ti p)ả ệ ế
R protein
Avr protein

Ví d t ng tác tr c ti p và gián ti pụ ươ ự ế ế
Tr c ự
ti pế
1.Protein AvrPi-ta
(n m đ o ôn) và ấ ạ
protein Pi-ta (lúa) =>
t o tính kháng đ c ạ ặ
hi uệ
2.Flagellin c a vi khu n ủ ẩ
và receptor FLS2 c a ủ
cây => tính kháng c ơ
b nả
1.AvrRpm1 (ho c ặ
AvrB) c a vi ủ
khu n ẩ
P. syringae

và protein kháng

RPM1 c a cây ủ
Arabidopsis v i ớ
guardee là protein
RIN4 => tính
kháng đ c hi uặ ệ
Gián ti pế

Lúa  Nấm Pyricularia oryzae
Pi-ta  AVR-Pita
Jia et al. EMBO 19:4004-4014, 2000
T ng tác tr c ti p: (1) Pita - AvrPitaươ ự ế

Vách tế bào
Màng tế bào
cytoplasm
LRR
CC
NBS
Pi-ta
AvrPita
T ng tác tr c ti p: (1) Pita - AvrPitaươ ự ế
HR

Màng tế bào
cytoplasm
LRR
kinase
FLS2
Fgl22
Inactive

AtMEKK1
WRKY
P
Active
AtMEKK1
P
Inactive
AtMKK4/5
Active
AtMKK4/5
P
Inactive
AtMPK3/6
Active
AtMPK3/6
P
Phản ứng
phòng thủ
MAPKKK
MAPKK
MAPK
T ng tác tr c ti p: (2) FLS2 – Fgl22ươ ự ế

Arabidopsis  Pseudomonas syringae
RPM1 / RIN4  AVR-Rpm1
Guardee
Gen kháng
T ng tác gián ti p: RPM1 – AvrRpm1ươ ế

T ng tác gián ti p: RPM1 – AvrRpm1ươ ế

AvrRpm1
or AvrB
•
HR
•
Vi khuẩn sinh
trưởng kém
AvrRpm1
effector phosphoryl hóa
RIN4
Tăng c ng tính ườ
gây b nhệ
Ký chủ
mẫn cảm
Ký chủ kháng.
có RPM1
Jones and Dangl (2006) Nature
RIN4
P
P
P
Thi u RPM1ế
Pseudomonas syringae
LRR
CC
NBS
RPM1
RIN4
P
P

P