联 系 人：吉恩特客服
手 机：136-0866-9917（微信同号）
地 址：河南省洛阳市高新区火炬创业园
杜克大学教授的分子植物病理学家董欣年***发现了一种重要的植物蛋白——NPR1。现在我们知道，这种蛋白对于保护被子植物免遭多种病虫害侵袭，起到至关重要的作用，它负责调控了超过2000个与植物免疫相关的基因。
不过，NPR1的结构却始终是个谜。得不到这个蛋白的精细结构，科学家就很难从分子层面理解它究竟如何主宰植物的保护机制。
今天，在一项发表于《自然》杂志的研究中，董欣年教授与杜克大学的Pei Zhou教授团队合作，终于揭开了NPR1的神秘面纱。对于NPR1的结构，董欣年教授描述到：“它就像是一只翱翔的鸟，是如此美丽。”
人类种植农作物的历史，也是一部与众多害虫与病原体斗争的历史。例如，一种名为致病疫霉的真菌在19世纪导致了爱尔兰马铃薯饥荒，100万人死于这场惨剧。今天，香蕉、咖啡、橄榄树等多种作物仍然面临着严峻的危机，香蕉甚至还长期处于灭绝的风险中。传统的化学杀虫剂可以解决一部分问题，但也会带来严重的环境问题。因此，育种学家转而通过遗传手段来解决病虫害危机。
在植物免疫中无比重要的NPR1，无疑成为研究者关注的焦点：他们希望通过基因工程，让作物生成高水平的NPR1。在实验室以及有限的田野实验中，这种方法已经展现出成效，但有一个问题需要解决：随着免疫力的提高，作物的生长速度受到了影响。因此，接下来的问题就成了如何两全其美，在保留高产量的同时让NPR1发挥功效。
▲遭遇病原体感染时，一旦缺乏NPR1蛋白，拟南芥便会出现枯叶（左）
要解决这个问题，破解NPR1的结构与行为就必不可少。“了解这种蛋白如何工作以及如何与其他分子相互作用，对于提升植物的抗病能力有着巨大潜力。”未参与这项研究的剑桥大学塞恩斯伯里实验室教授Jonathan Jones评价道。
长期以来，众多团队都尝试破解NPR1的结构，但由于这种蛋白难以纯化，因此始终没有人真正取得成功。在***新研究中，研究团队结合X射线晶体学和冷冻电镜解决了问题：冷冻电镜首先提供了NPR1的初步结构，这些信息可以告诉研究团队，如何为进一步的晶体学研究准备蛋白质材料。***终，他们获取了NPR1及关键功能区域的高分辨率图像。
▲NPR1与转录因子TGA3形成的复合物结构
Jones教授表示，尽管此前也有研究窥见了NPR1的部分结构，但没有一项“像这篇***新研究报道的那样***”。***新研究的图像显示，两个NPR1蛋白聚在一起，形成的结构类似于张开的羽翼。而在“翼尖”区域，NPR1与细胞核中的分子结合，从而激活植物的免疫基因。
接下来，董欣年教授希望破解当感染使蛋白质发挥作用时，NPR1如何折叠成新的结构形态：“这项研究不仅解决了长期存在的问题，还指出了全新的研究方向。”
DNA提取是分析农作物分子生物学性状的重要步骤，现阶段，常用的DNA提取技术有磁珠法和离心柱法，使用磁珠进行农作物的DNA提取，可以实现高通量、自动化的操作。由于磁珠对核酸的吸附灵敏度高，只需要少量的叶片或其他组织即可得到高得率、高纯度的DNA。吉恩特生物采用自主研发生产的纳米生物磁珠和磁珠法DNA提取试剂盒，可以从各种类型的农作物中提取高质量的核酸，配合核酸提取仪，可以达到快速自动化提取的目的。
