Növény Immunológia Csoport

Növény Immunológia Csoport részletes bemutatása

A csoport részletes bemutatása

A Növényimmunológia csoportban folyó kutatás fő célja a növényi antivirális védekezés molekuláris mechanizmusainak feltárása. Ezen tevékenységhez a modern molekuláris biológia és a genomszerkesztés módszereit alkalmazzuk.


Kutatási témák rövid bemutatása

1. Az AGO2 molekula antivirális védekezésben betöltött szerepének feltárása

Ezen téma keretében a növényi antivirális RNS-csendesítés központi molekulájának, az AGO2-nek a funkcionális vizsgálatát tűztük ki célul. A CRISPR/Cas9 genomszerkesztési módszer felhasználásával ago2 mutáns Nicotiana benthamiana növényvonalat hoztunk létre. Ez a növényfaj a burgonyafélék családjába tartozó gazdasági növények (burgonya, paprika, paradicsom, dohány) elterjed modellnövénye. A mutáns növényvonalat arra használjuk, hogy a burgonyafélék antivirális védekezési folyamatait jobban megismerjük. Céljaink között szerepel még a folyamat új komponenseinek azonosítása is.

2. A vírus indukálta nekrotikus folyamatok mechanizmusainak vizsgálata

A növények különböző mechanizmusokat használnak a vírusok elleni védekezésre, amelyek közül az RNS-csendesítés részletei ismertek a legjobban. Ezen felül egyéb lokális és szisztemikus válaszok is hozzájárulnak a vírusfertőzés korlátozásához és a rezisztencia kialakulásához a növény még nem fertőzött, disztális részeiben. Ellentétben az RNS-csendesítéssel, ezeknek a folyamatoknak a részletei még ma is csak kevéssé ismertek. A projekt célja a vírus indukálta nekrózisban szerepet játszó új gének azonosítása, azok pontos szerepének megértése.

3. A Pepino Mosaic vírus (PepMV) által okozott paradicsom betegség molekuláris hátterének megismerése.

A legfontosabb termesztett növényeink közül számos a burgonyafélék családjába tartozik. Ilyen például a paradicsom, amely világviszonylatban is az egyik legfontosabb és legnagyobb gazdasági jelentőséggel bíró zöldségnövény. A paradicsom termesztését sok vírusoseredetű betegség veszélyezteti. Ezek közül a Pepino Mozaik Vírus (PepMV) által okozott betegség az egyik legújabb és legveszélyesebb. Korábbi megfigyelések arra utalnak, hogy az AGO2 génnek szerepe lehet a paradicsom PepMV elleni védekezésében. Projektünkben ezt a hipotézist kívánjuk tesztelni a paradicsom AGO2 génjének genomszerkesztéssel történő inaktiválása révén. Munkánk hozzájárulhat a PepMV okozta betegség jobb megértéséhez és fontos gyakorlati folyományként segítheti hatékonyabb növényvédelmi eljárások kifejlesztését is.


Csoport főbb publikációi:

  1. Wang Y, Gong Q, Wu Y, Huang F, Ismayil A, Zhang D, Li H, Gu H, Ludman M, Fátyol K, Qi Y, Yoshioka K, Hanley-Bowdoin L, Hong Y, Liu Y.
    A calmodulin-binding transcription factor links calcium signaling to antiviral RNAi defense in plants.
    CELL HOST MICROBE (2021) 29(9):1393-1406.e7. IF: 21.023
    doi: 10.1016/j.chom.2021.07.003
     
  2. Ludman M, Fátyol K*
    Targeted inactivation of the AGO1 homeologues of Nicotiana benthamiana reveals their distinct roles in development and antiviral defence
    NEW PHYTOLOGIST (2021) 229(3):1289–1297. IF: 10,151
    *levelező szerző
    doi: 10.1111/nph.16992
     
  3. Chen AYS, Peng JHC, Polek M, Tian T, Ludman M, Fátyol K, Ng JCK
    Comparative analysis identifies amino acids critical for citrus tristeza virus (T36CA) encoded proteins involved in suppression of RNA silencing and differential systemic infection in two plant species
    MOLECULAR PLANT PATHOLOGY (2021) 22(1):64-76. IF: 5,663
    doi: 10.1111/mpp.13008
     
  4. Pasin F, Shan H, García B, Müller M, San León D, Ludman M, Fresno DH, Fátyol K, Munné-Bosch S, Rodrigo G, García JA
    Abscisic Acid Connects Phytohormone Signaling with RNA Metabolic Pathways and Promotes an Antiviral Response that Is Evaded by a Self-Controlled RNA Virus
    PLANT COMMUNICATIONS (2020) 1(5):100099.
    doi: 10.1016/j.xplc.2020.100099
     
  5. Fátyol K*
    In vivo reporter system for miRNA mediated RNA silencing: RNA tagging METHODS AND PROTOCOLS - METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY
    (2020)
    2166:431-450.
    *levelező szerző
    doi: 10.1007/978-1-0716-0712-1_25
     
  6. Fátyol K*, Fekete AK, Ludman M
    Double-Stranded-RNA-Binding Protein 2 Participates in Antiviral Defense.
    JOURNAL OF VIROLOGY (2020) 94(11):e00017-20. IF: 5,103
    *levelező szerző
    doi: 10.1128/JVI.00017-20
     
  7. Ludman M, Fátyol K*
    The virological model plant, Nicotiana benthamiana expresses a single functional rdr6 homeolog.
    VIROLOGY (2019) 537: 143-148. IF: 3,315
    *levelező szerző
    doi: 10.1016/j.virol.2019.08.017
     
  8. Paudel DB, Ghoshal B, Jossey S, Ludman M, Fátyol K, Sanfaçon H
    Expression and antiviral function of ARGONAUTE 2 in Nicotiana benthamiana plants infected with two isolates of tomato ringspot virus with varying degrees of virulence.
    VIROLOGY. (2018) 524:127-139. IF: 3,374
    doi: 10.1016/j.virol.2018.08.016
     
  9. Ludman M, Burgyán J, Fátyol K*
    CRISPR/Cas9 Mediated Inactivation of Argonaute 2 Reveals its Differential Involvement in Antiviral Responses.
    SCIENTIFIC REPORTS (2017) 7(1):1010. IF: 4,259
    *levelező szerző
    doi: 10.1038/s41598-017-01050-6
     
  10. Fátyol K*, Ludman M, Burgyán J
    Functional dissection of a plant Argonaute.
    NUCLEIC ACIDS RESEARCH (2016) 44(3):1384-1397. IF: 10,162
    *levelező szerző
    doi: 10.1093/nar/gkv1371
    ​​​​​​

​​​​​​​Csoport főbb pályázatai:

2017-2022 „Study of the molecular mechanisms of antiviral RNA silencing in Solanaceous plants” Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFI-K124705); 48 000 000 Ft

vezető kutató: Dr. Fátyol Károly


​​​​​​​A csoport tagjai

​​​​​​​

Ludman Márta, tudományos segédmunkatárs

MATE, GBI, Növénybiotechnológia Tanszék, Növényimmunológia csoport, 2021-

M.Sc.: Biológus, Növénybiológia szakirány, 2013, ELTE

Telefon: +36-28/430-494
Iroda: MATE GBI Gödöllő, Szent-Györgyi A. u. 4., 2. emelet, 213
E-mail: Ludman.Marta@uni-mate.hu