撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
植物和动物通过模式识别受体(PRR)和 Nod 样受体(NLR)蛋白来应对病原体。而病原体通常利用蛋白质效应子抑制宿主免疫,以实现成功感染。然而,关于非蛋白质类效应子的研究,仍然相对不足。
2026 年 5 月 20 日,四川农业大学陈学伟、贺闽作为共同通讯作者(四川农业大学贺闽、宿加,西南医科大学周晓钢,绵阳师范学院戚拓,四川农业大学王嘉正、张田鑫、陈金华作为共同第一作者),在Naure期刊发表了题为:A pathogen lncRNA secreted into rice sequesters a host miRNA for virulence 的研究论文。
该研究揭示了一种跨界免疫调控新机制——病原体稻瘟菌(真菌)产生的一个长链非编码 RNA——lnc117761,作为一类新型非蛋白质类效应子,通过细胞外囊泡转运跨界进入宿主水稻(植物)细胞内,通过序列互补配对吸附水稻来源的miR5827,解除miR5827 对水稻 PKR1 表达的抑制,从而促进真菌感染水稻。
这一发现不仅颠覆了以蛋白质为核心的经典免疫学认知,更为全球范围内主要农作物病害的绿色防控提供了全新思路。
宿主与病原体的相互作用,是自然界中的基本过程。植物依赖细胞表面的模式识别受体和细胞内的 Nod 样受体,通过先天免疫来感知病原体信号;而动物则将类似的先天免疫通路与适应性免疫相结合。目前已知的大多数免疫调控因子都是编码蛋白质的基因,其中一些在不同物种间高度保守。
病原体分泌蛋白质效应因子以抑制宿主免疫。之前的研究表明,miRNA 和小 RNA 可作为跨界的感染调控因子。然而,编码其他非编码 RNA(ncRNA)的 DNA 区域是否参与宿主-病原体识别及疾病结局,目前尚不清楚。
在真核生物中,绝大部分基因组 DNA 并不编码蛋白质,常被称为遗传“暗物质”,例如编码长链非编码 RNA(lncRNA)的 DNA 区域。尽管一些保守的和物种特异性的非蛋白质编码序列与毒力或宿主免疫有关,但尚未有报道表明它们直接参与病原体与宿主的识别,或作为被转运的致病效应子发挥作用。
在这项最新研究中,研究团队报告了一种调控病原体与宿主相互作用的 RNA-RNA 识别机制,该机制由 DNA 编码的非蛋白质编码的调控性 RNA 序列介导。
具体而言,真菌病原体稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)中该 DNA 区域转录出的长链非编码 RNA——lnc117761,通过细胞外囊泡跨界转移(真菌界到植物界)到宿主水稻细胞内,吸附并隔离水稻另一 DNA 区域产生的互补 miRNA——miR5827,从而破坏宿主免疫。这种水稻来源的 miR5827 通过抑制编码宿主免疫负调控因子的 PKR1 基因表达,促进水稻的抗病性。而真菌来源的 lnc117761 作为一种 miRNA“海绵”,通过碱基互补配对来吸附水稻来源的 miR5827,解除了 miR5827 对 PKR1 表达的抑制,从而促进真菌感染水稻。
研究团队进一步发现,这种编码调控性 RNA 的 DNA 序列可能广泛存在于不同物种之中,介导病原体与其植物宿主之间的相互作用。
总的来说,这些研究结果为利用该重要 DNA 区域来源的 miRNA 进行有效的病害控制提供了新途径。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10572-x
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