植物生物学：uORFを介した翻訳は、遺伝子改変植物で適応度コストを課さずに病害抵抗性を可能にする

植物の病害制御は、人類にとって農業の出現以来の悩みの種である。植物の免疫機構の研究から、マスター免疫調節遺伝子NPR1などの植物独自の防御遺伝子の異所性転写を通して、病害抵抗性の作物を作出する戦略が得られている。しかし、こうした戦略で実現した高い病害抵抗性は、適応度の大きな損失と関連することが多く、最終的な作物が農業利用に適さないものになっている。我々はこの問題を改善するために、防御タンパク質のより厳密な発現機構を探索した。TBF1などの免疫調節のカギとなる因子の翻訳が、病原体の攻撃に際して迅速かつ一時的に誘導されることが明らかになり（同時掲載のもう1つの論文参照）、我々はこの最新の知見に基づいて「TBF1カセット」を開発した。このカセットは、TBF1遺伝子の免疫誘導性プロモーターだけでなく、2つの病原体応答性上流オープンリーディングフレーム（uORF_TBF1）によって構成されている。本論文で我々は、シロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）での自己活性化した免疫受容体snc1-1の産生、またイネでのAtNPR1産生において、uORF_TBF1を介した翻訳制御を含めることにより、実験室および野外の両方で、植物の適応度を損なうことなく広域の病害抵抗性が得られることを実証する。広く応用可能なこの戦略は、農薬の使用や耐性病原体に対する選択圧の低減につながる可能性がある。

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