2020年 5月7日植微講座榮幸邀請中研院植物暨微生物學研究所 吳志航博士蒞臨演講。主題講述NLRs (nucleotide-binding domain and leucine-rich repeat-containing proteins)蛋白於調控植物免疫反應的功能性角色與其演化脈絡。
一般認為NLRs具有能夠辨識來自病原微生物的信息分子，並引起下游免疫反應進而限制病原微生物生長的功能。近年來的研究指出，除了接收信息分子的sensor NLRs之外，也必須和helper NLRs共同作用才能夠引發過敏性反應。吳博士與他的研究團隊發現sensor與helper NLRs不只是以一對一的形式配對，更應是一個複雜的網絡由多個sensor NLRs專一性地辨識各種不同的病原微生物，並有多於一種的helper NLRs可以選擇配對，如煙草的NRC family。
經由比較基因體學與類緣關係樹的分析，追朔NRC 與相應的NRLs的對應關係早在超菊類植物(asterids)與石竹目植物(caryophyllales)的共同祖先時已經存在。由原本簡單的配對逐漸擴展成能多元辨認的複雜網絡，一方面sensor NLRs盡可能增加辨識範圍，另一方面helper NLRs 則增加個數予以sensor NLRs擴增的空間。然而，有限於下游訊息傳導路徑的保守性，因此不像sensor NLRs一樣多元化。經由理解NLRs網絡，除了能夠加強helper NLRs的表現以增強免疫反應強度，未來更有望能夠將NLRs成對的概念應用於抗病品種之培育，將缺少的網絡單元或是sensor-helper NLRs配對導入植株中，而非單一抗性基因的選育。
吳博士的嶄新研究為已知的gene-for-gene model更增添了深度，並開啟新的視野。最後，吳博士勉勵學生們磨練實驗技巧，以事情的輕重緩急安排實驗，未來至海外深造必能適得其所。
