Plantpathogenen zijn organismen die ziekten in planten veroorzaken. Het kunnen schimmels, bacteriën, virussen of oomyceten zijn. Wanneer een plantenziekteverwekker een plant binnendringt, moet deze eerst de afweer van de plant overwinnen om een ​​infectie te veroorzaken.

Eén manier waarop plantenpathogenen de afweer van planten overwinnen, is door effectoreiwitten te produceren. Effectoreiwitten zijn moleculen die door de ziekteverwekker in de plantencel worden uitgescheiden. Eenmaal in de plantencel kunnen effectoreiwitten de immuunrespons van de plant verstoren, waardoor deze vatbaarder wordt voor infecties.

Effectoreiwitten kunnen zich richten op een verscheidenheid aan verschillende plantaardige eiwitten. Sommige effectoreiwitten richten zich op eiwitten die betrokken zijn bij de signaaltransductieroutes van de plant. Deze eiwitten zijn verantwoordelijk voor het overbrengen van signalen van het celoppervlak van de plant naar de kern. Door zich op deze eiwitten te richten, kunnen effectoreiwitten voorkomen dat de plant reageert op de invasie van de ziekteverwekker.

Andere effectoreiwitten richten zich op eiwitten die betrokken zijn bij de afweerreacties van de plant. Deze eiwitten omvatten antimicrobiële eiwitten, zoals chitinasen en glucanasen, en pathogenese-gerelateerde (PR) eiwitten. Door zich op deze eiwitten te richten, kunnen effectoreiwitten de afweer van de plant ontwapenen en deze kwetsbaarder maken voor infecties.

Naast het produceren van effectoreiwitten gebruiken sommige plantpathogenen ook andere mechanismen om de afweer van planten te overwinnen. Sommige ziekteverwekkers produceren bijvoorbeeld gifstoffen die plantencellen doden. Andere ziekteverwekkers produceren enzymen die de celwanden van de plant afbreken, waardoor de ziekteverwekker gemakkelijker de plant kan binnendringen.

Het vermogen van plantpathogenen om de verdedigingsmechanismen van planten te overwinnen is essentieel voor hun overleving. Door effectoreiwitten en andere virulentiefactoren te produceren, kunnen plantenpathogenen ziekten in planten veroorzaken en zich naar nieuwe gastheren verspreiden.

Hier zijn enkele specifieke voorbeelden van hoe plantpathogenen effectoreiwitten gebruiken om de afweer van plantencellen uit te schakelen:

* De schimmel _Colletotrichum orbiculare_ produceert een effectoreiwit genaamd CgCE5. CgCE5 richt zich op een eiwit in de plantencelwand genaamd pectinemethylesterase (PME). PME is verantwoordelijk voor het modificeren van de plantencelwand, waardoor deze beter bestand is tegen infecties. Door zich op PME te richten verzwakt CgCE5 de celwand van de plant, waardoor het voor de schimmel gemakkelijker wordt om de plant binnen te dringen.

* De bacterie Pseudomonas syringae produceert een effectoreiwit genaamd HopPtoD1. HopPtoD1 richt zich op een eiwit in de plantencel genaamd RIN4. RIN4 is een proteïnekinase dat betrokken is bij de afweerreactie van de plant. Door zich op RIN4 te richten, onderdrukt HopPtoD1 de afweerreactie van de plant en maakt deze vatbaarder voor infecties.

* Het virus _Turnip-mozaïekvirus_ produceert een effectoreiwit genaamd P3. P3 richt zich op een eiwit in de plantencel genaamd eIF4E. eIF4E is een translatie-initiatiefactor die nodig is voor de synthese van eiwitten. Door zich op eIF4E te richten, remt P3 de eiwitsynthese in de plantencel en maakt deze gevoeliger voor infecties.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de vele manieren waarop plantenpathogenen effectoreiwitten gebruiken om de afweer van planten te overwinnen. Door te begrijpen hoe plantpathogenen ziekten veroorzaken, kunnen we nieuwe strategieën ontwikkelen om planten tegen deze verwoestende organismen te beschermen.