文章信息
文章題目：Remodelling autoactive NLRs for broad-spectrum immunity in plants
期刊：Nature
發(fā)表時(shí)間：2025 年 7 月 16 日
主要內(nèi)容：清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院劉玉樂(lè)實(shí)驗(yàn)室在 Nature 雜志上發(fā)表了題為“Remodelling autoactive NLRs for broad-spectrum immunity in plants”的研究論文，開(kāi)創(chuàng)性地建立了一種簡(jiǎn)單高效的人工設(shè)計(jì)植物抗病基因的全新策略，利用蛋白質(zhì)工程，將一種攜帶病原蛋白酶識(shí)別切割位點(diǎn)（PCS）的多肽與激活型植物 NLR 免疫受體（aNLR）融合，使其保持失活狀態(tài)，直到融合蛋白被病原體蛋白酶切割，釋放出 aNLR，激活強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，可使植物獲得廣譜、持久且完全的抗病。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09252-z
使用TransGen產(chǎn)品：
TransScript? One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AT311)
背景介紹
植物病原對(duì)作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量構(gòu)成毀滅性威脅，培育抗病作物是保障全球糧食安全與生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。 近年來(lái)，重塑植物免疫受體以獲得新型抗病基因已成為應(yīng)對(duì)這一威脅的重要策略，然而，現(xiàn)有方法受限于病原的快速進(jìn)化，往往難以實(shí)現(xiàn)廣譜持久的抗病。植物 NLR 免疫受體主要包括 TNL（TIR-NLR）、CNL（CC-NLR）和 RNL（CCR-NLR）。其中，TNL 和 CNL 負(fù)責(zé)識(shí)別病原效應(yīng)因子，RNL 在免疫信號(hào)傳導(dǎo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。近年的研究表明，CNL 和 RNL 在識(shí)別病原入侵后可組裝形成抗病小體，在膜上形成鈣離子通道激活免疫反應(yīng)，這一過(guò)程依賴其 CC 或 CCR 結(jié)構(gòu)域的氨基（N）端序列的完整性。與此一致的是，劉玉樂(lè)團(tuán)隊(duì)十年前就發(fā)現(xiàn)，在 CNL 的 N 端融合額外多肽會(huì)抑制其功能。另一方面，在 NLR 的 MHD 基序或其他關(guān)鍵區(qū)域引入特定突變，可產(chǎn)生自激活型植物 NLR 免疫受體（autoactive NLR, aNLR）。此外，全世界約 45% 的植物病毒編碼其侵染所必需的蛋白酶，大量細(xì)菌、真菌、卵菌、線蟲和刺吸式昆蟲也依賴向植物細(xì)胞分泌蛋白酶致病。
文章概述
研究團(tuán)隊(duì)在植物中表達(dá)一種 C 端攜帶病原蛋白酶識(shí)別切割位點(diǎn)（PCS）的多肽與激活型植物 NLR 免疫受體（aNLR）的 N 端融合的蛋白。無(wú)病原存在時(shí)，aNLR 被融合多肽抑制，保持失活狀態(tài)；當(dāng)病原入侵時(shí)，其編碼或分泌的蛋白酶特異切割融合蛋白，釋放aNLR，從而激活強(qiáng)烈免疫反應(yīng)，誘發(fā)植物對(duì)病原的抗性。若選用保守性高的蛋白酶識(shí)別切割位點(diǎn)，該策略可賦予植物廣譜且持久的抗病性。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，單個(gè)工程化改造的 NLR 受體即可賦予植物（例如模式植物本生煙草、經(jīng)濟(jì)作物大豆）對(duì)多種馬鈴薯 Y 病毒屬病毒的廣譜完全抗性。鑒于不同界的多種病原生物（包括病毒、細(xì)菌、卵菌、真菌、線蟲和刺吸式昆蟲）均編碼蛋白酶，這一策略具有望成為植物抗病工程的通用策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)多類病原的抵抗。
人工設(shè)計(jì)抗病基因示意圖
該策略構(gòu)建抗病基因具有多重優(yōu)勢(shì)：構(gòu)建簡(jiǎn)單（僅需改造單個(gè) aNLR 基因）、可針對(duì)大量不同的病原定制抗病基因、抗性廣譜且持久穩(wěn)定、不易被病原突破，且抗病效果強(qiáng)（對(duì)病毒等病原可實(shí)現(xiàn)完全免疫）。此外，該方法具有高度普適性，適用于所有作物，并可與基因組編輯技術(shù)結(jié)合，直接編輯植物 NLR 基因獲得新抗病基因。
全式金生物產(chǎn)品支撐
優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金生物的高性能 RNA 提取試劑（ET111）及反轉(zhuǎn)錄試劑（AT311）助力本研究。產(chǎn)品自上市以來(lái)，深受客戶青睞，多次榮登知名期刊，助力科學(xué)研究。
TransZol Up (ET111)
本產(chǎn)品利用異硫氰酸胍裂解細(xì)胞，與其它總 RNA 提取試劑相比，裂解能力強(qiáng)、速度快，RNA 的提取量與純度更高。
產(chǎn)品特點(diǎn)
? 操作安全性提高：使用 RNA Extraction Agent 替代了氯仿。
? 適用于快速提取多種組織和細(xì)胞中的總 RNA。
? 應(yīng)用范圍廣：動(dòng)物、植物組織、血液和細(xì)菌等樣品。小量樣品 (50-100 mg 組織、5×106 細(xì)胞、200 μl 血液)。大量樣品 (≥1 g 組織或≥107 細(xì)胞)。
? 提取速度快：一個(gè)小時(shí)內(nèi)可完成反應(yīng)。
? 操作可視化：溶液呈粉紅色，便于分離水相和有機(jī)相。
? 提取純度高：DNA 和蛋白質(zhì)的污染低。
? RNA 溶解液：便于 RNA 保存和降低對(duì)反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的抑制。
TransScript? One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AT311)
本產(chǎn)品以 RNA 為模板，在同一反應(yīng)體系中，合成第一鏈 cDNA 的同時(shí)去除 RNA 模板中殘留的基因組 DNA。反應(yīng)結(jié)束后，只需在 85℃ 加熱 5 秒鐘，即可同時(shí)失活 TranScript? RT/RI 與 gDNA Remover。
產(chǎn)品特點(diǎn)
? 在同一反應(yīng)體系中，同時(shí)完成反轉(zhuǎn)錄與基因組 DNA 的去除，操作簡(jiǎn)便，降低污染機(jī)率。
? 產(chǎn)物用于 qPCR：反轉(zhuǎn)錄 15 分鐘；產(chǎn)物用于 PCR：反轉(zhuǎn)錄 30 分鐘。
? 反應(yīng)結(jié)束后，同時(shí)熱失活 RT/RI 與 gDNA Remover。
? 合成片段≤12 kb。
全式金生物的產(chǎn)品再度亮相 Nature 期刊，不僅是對(duì)全式金生物產(chǎn)品卓越品質(zhì)與雄厚實(shí)力的有力見(jiàn)證，更是生動(dòng)展現(xiàn)了全式金生物長(zhǎng)期秉持的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶”核心理念。一直以來(lái)，全式金生物憑借對(duì)品質(zhì)的執(zhí)著追求和對(duì)創(chuàng)新的不懈探索，其產(chǎn)品已成為眾多科研工作者信賴的得力助手。展望未來(lái)，我們將持續(xù)推出更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，期望攜手更多科研領(lǐng)域的杰出人才，共同攀登科學(xué)高峰，書寫科研創(chuàng)新的輝煌篇章。
使用TransZol Up (ET111) 產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
? Wang J Z, Chen T Y, Zhang Z D, et al. Remodelling autoactive NLRs for broad-spectrum immunity in plants [J]. Nature, 2025.(IF 48.5)
? Zhou X, Wang G, Tian C, et al. Inhibition of DUSP18 impairs cholesterol biosynthesis and promotes anti-tumor immunity in colorectal cancer[J]. Nature Communications, 2024.(IF 14.7)
? Zhou L, Jiang L, Li L, et al. A germline-to-soma signal triggers an age-related decline of mitochondrial stress response[J]. Nature Communications, 2024.(IF 14.7)
? Ran R, Li L, Cheng P, et al. High frequency of melanoma in cdkn2b-/-/tp53-/-Xenopus tropicalis[J]. Theranostics, 2024.(IF 13.3)
? Duan H J, Chu H Q, Cao T M, et al. Investigation of the cell composition and gene expression in the delayed-type hypersensitivity tuberculin skin test[J]. Military Medical Research, 2023.(IF 34.91)
? Liu Y, Chen Y, Zhao Q, et al. A positive TGF‐β/miR‐9 regulatory loop promotes the expansion and activity of tumour‐initiating cells in breast cancer[J]. British Journal of Pharmacology, 2023.(IF 9.47)
? Xu C, Ma H, Gao F, et al. Screening of organophosphate flame retardants with placentation-disrupting effects in human trophoblast organoid model and characterization of adverse pregnancy outcomes in mice[J]. Environmental health perspectives, 2022.(IF 9.8)
使用TransScript? One-Step gDNA Removal and cDNA Synthesis SuperMix (AT311）產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：
? Wang J Z, Chen T Y, Zhang Z D, et al. Remodelling autoactive NLRs for broad-spectrum immunity in plants [J]. Nature, 2025.(IF 48.5)
? Zhao P Z, Yang H, Sun J Y, et al. Targeted MYC2 stabilization confers citrus Huanglongbing resistance [J]. Science, 2025.(IF 44.7)
? Wang Y, Wang Y, Zhu Y, et al. Angiomotin cleavage promotes leader formation and collective cell migration[J]. Developmental Cell, 2025.(IF 10.7)
? Zhao K, Zhang J, Fan Y, et al. PSC1, a basic/helix–loop–helix transcription factor controlling the purplish‐red testa trait in peanut[J]. Journal of Integrative Plant Biology, 2025.(IF 9.3)
? Wang S, Du Y, Zhang B, et al. Transplantation of chemically induced pluripotent stem-cell-derived islets under abdominal anterior rectus sheath in a type 1 diabetes patient[J]. Cell, 2024.(IF 45.5)
? Zhu J, Zhong X, He H, et al. Generation of human expandable limb-bud-like progenitors via chemically induced dedifferentiation[J]. Cell Stem Cell, 2024. (IF 19.8)
? Hong Y, Yu Z, Zhou Q, et al. NAD+ deficiency primes defense metabolism via 1O2-escalated jasmonate biosynthesis in plants[J]. Nature Communications, 2024. (IF 14.7)
? Zhang H, Ma J, Wu Z, et al. BacPE: a versatile prime-editing platform in bacteria by inhibiting DNA exonucleases[J]. Nature Communications, 2024.(IF 14.7)
? Zuo F, Jiang L, Su N, et al. Imaging the dynamics of messenger RNA with a bright and stable green fluorescent RNA[J]. Nature Chemical Biology, 2024.(IF 12.9)
? Gong Q, Wang Y, He L, et al. Molecular basis of methyl-salicylate-mediated plant airborne defence[J]. Nature, 2023.(IF 50.5)
? Fan H, Quan S, Ye Q, et al. A molecular framework underlying low-nitrogen-induced early leaf senescence in Arabidopsis thaliana[J]. Molecular Plant, 2023.(IF 17.1)
? Wang Y, Wang Z, Chen W, et al. A KDPG sensor RccR governs Pseudomonas aeruginosa carbon metabolism and aminoglycoside antibiotic tolerance[J]. Nucleic Acids Research, 2023.(IF 16.6)
? Zhang W, Pan X, Xu Y, et al. Mevalonate improves anti-PD-1/PD-L1 efficacy by stabilizing CD274 mRNA[J]. Acta Pharmaceutica Sinica B, 2023.(IF 14.7)
? Liu W, Yao Q, Su X, et al. Molecular insights into Spindlin1-HBx interplay and its impact on HBV transcription from cccDNA minichromosome[J]. Nature Communications, 2023.(IF 14.7)
? Yan Z W, Chen F Y, Zhang X, et al. Endocytosis-mediated entry of a caterpillar effector into plants is countered by Jasmonate[J]. Nature Communications, 2023.(IF 14.7)
? Guan J, Wang G, Wang J, et al. Chemical reprogramming of human somatic cells to pluripotent stem cells[J]. Nature, 2022.(IF 50.5)
? Chen J, Ou Y, Luo R, et al. SAR1B senses leucine levels to regulate mTORC1 signalling[J]. Nature, 2021.(IF 50.5)
