Science：病原体在跳跃后生化变化使其适应新环境

英国诺里奇研究园的一个研究组在一项新研究中提示，在一个病原体跳跃离开宿主后发生的生物化学变化可帮助它适应其新的生境。相关文章发表于2014年1月31日的《science》杂志上。

science：病原体在跳跃后生化变化使其适应新环境

一个花了多个世代在某一宿主中繁殖的病原体可跳跃并成功地进驻到一个完全不同的宿主体内;现在，一篇新的报告提示，由病原体在其新的宿主中启动的生物化学变化使得它们能够做出这一跳跃。作为这一过程的一部分，该病原体也发生了改变--随着时间的推移而产生了新的和不同种类的病原体。

科学家们对突然出现的新病原体如何留在种群中缺乏清晰的了解;而了解这些寄生性生物所经历的任何变化，以及它们是如何被保留下来的，都会帮助科学家得到更清晰的解释。Suomeng Dong及其同事用比较基因组学来评估造成马铃薯晚疫病的病原体以及一种与其密切相关的——在1000多年前歧化的——会感染草茉莉的病原体。这些马铃薯和花的病原体都是通过涉及植物防御的令其能力丧失的酶而起到其破坏性作用的。但它们的攻击对其宿主是具有特异性的;这两种病原体中的任何一种都不会打扰另一种病原体的宿主生物体。

Dong及其同事尝试对导致这些病原体歧化的事件进行回溯。在对每一个病原体的结构进行观察时，与马铃薯的病原体相比，研究人员发现了在该花的病原体的一个氨基酸序列中有一个小的改变--而且，至关重要的是，在花的病原体的靶酶中有一个相应的改变。他们说，这一改变可帮助该病原体进而在那里有效地影响草茉莉的功能。

Dong等人的工作提示，在一个病原体跳跃离开宿主后发生的生物化学变化可帮助它适应其新的生境。一篇相关的《观点栏目》文章提供了更多的见解。

原文摘要：

Effector Specialization in a Lineage of the Irish Potato Famine Pathogen

S. Dong, R. Stam, L. M. Cano, J. Song, J. Sklenar, K. Yoshida, T. O. Bozkurt, R. Oliva, Z. Liu, M. Tian, J. Win, M. J. Banfield, A. M. E. Jones, R. A. L. van der Hoorn, S. Kamoun

Accelerated gene evolution is a hallmark of pathogen adaptation following a host jump. Here, we describe the biochemical basis of adaptation and specialization of a plant pathogen effector after its colonization of a new host. Orthologous protease inhibitor effectors from the Irish potato famine pathogen, Phytophthora infestans, and its sister species, Phytophthora mirabilis, which is responsible for infection of Mirabilis jalapa, are adapted to protease targets unique to their respective host plants. Amino acid polymorphisms in both the inhibitors and their target proteases underpin this biochemical specialization. Our results link effector specialization to diversification and speciation of this plant pathogen.