Regulation of Plant Defense Genes Against Bacterial Pathogens

Abstract: Sjukdom på grödor orsakad av bakterier kan bidra till ekonomiska förluster för bönder samt brist på mat, därför är det viktigt att utveckla nya hållbara sätt att motverka och behandla grödor mot bakterier. Idag är det mest vanliga tillvägagångssättet antibiotika men detta är inte hållbart p.g.a uppkomst av antibiotikaresistens. Antibiotika är inte heller tillgängligt för alla bönder och grödor då kostnaden blir för hög. Världsbefolkningen växer och om 80 år beräknas det bo mellan 9.9 och 12.7 biljoner (95% konfidens) människor på jorden. Växande befolkning samt ökande klimatförändringar, som torka och höjda temperaturer kräver nya bekämpningsmetoder mot bakterier för att tillgodose behoven i framtiden. Det saknas information om hur växter hanterar och reglerar bakteriella hot, därför är målet med denna studie att bidra med kunskap kring den transkriptionella regleringen av växters immunsystem mot bakterier. För att göra detta har promotorsekvenser hos gener som är förknippade med immunförsvaret i växter undersökts efter konserverade regulatoriska element. En känd receptor, FLS2 har en stor roll i växters försvar mot bakterier och känner igen en peptid från bakteriers flagell. Denna studie har undersökt FLS2 och den sammankopplade receptorn SERK1. Hos FLS2 kunde ingen konserverad modul hittas i uppströmsekvensen, däremot observerades ett 8 bp långt motiv, CAACTTG, i alla undersökta arter. I SERK1 hittades en lång konserverad modul bestående av flera motiv. Både FLS2-motifet och två motiv i SERK1-modulen binds av transkriptionsfaktorn MYC2. För att testa hypotesen att MYC2 bidrar till den transkriptionella regleringen av FLS2 och SERK1 har en experimentell plan utformats, där Nicotiana benthamiana transfekteras av Agrobacterium tumefaciens innehållandes promotorsekvenserna samt generna till transkriptionsfaktorn MYC2. En ökad förståelse kring de olika delarna och mekanismerna som medverkar inom växters immunförsvar kan bidra till den fortsatta forskningen mot hållbara lösningar till att säkra mat i framtiden.