Plant immune signaling network: Connecting pathogen perception, chromatin modification and activation of immune responses.

植物免疫信号网络:连接病原体感知、染色质修饰和免疫反应激活。

基本信息

  • 批准号:
    1916893
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 83.78万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-08-01 至 2024-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Plant pathogens are challenges to crop production. In particular, fungal pathogens cause destructive diseases that threaten global food, feed and fiber production and jeopardize diversity of plant species. Studies that expand fundamental knowledge on how plants fend off microbial infection is expected to help design better disease control strategies. Multifaceted molecular, biochemical and genomic approaches will be deployed to understand how plants regulation activation of defense against pathogens. Plants activate a battery of defense mechanisms including the synthesis of diverse antimicrobial agents and other immune responses to deter infection or restrict the extent of damage after infection. How plants activate or suppress these mechanisms will be studied. Knowledge on the temporal and spatial regulation of such changes are important to understand the mechanisms of disease resistance. The untimely activation of some of these immune responses in the absence of pathogens is not beneficial to the plant. Consequently a tight control of on timing and spatial activation is critical. The molecular and biochemical mechanisms underlying such defense gene activation, reprogramming, and how these occurs in the context of eukaryotic DNA that is packed with chromatin will be determined. The cellular communication that link pathogen sensing to the activation of defense in the plant cell will be analyzed. Discoveries from this project will expand basic knowledge, and pave the way to develop disease resistant plants. Finally, this project will train undergraduate, graduate students and post-doctoral scientists in plant molecular biology. Plant immune gene transcription is a major component of plant immunity with rapid and massive transcriptional programming occurring in response to pathogens. Changes in equilibrium of histone modifications mediated by histone modifying enzymes (HMEs) are critical players orchestrating these cellular responses. However, the mechanisms underlying transcription reprogramming in response to infection in the context of chromatin are not understood. This project is to dissect the signal transduction pathway connecting pathogen sensing to histone modifications, and the consequent dynamics in chromatin accessibility and transcription. The regulatory impacts of shifts in equilibrium of histone lysine methylations (HLMs) will be studied using histone methyl transferases and demethylases with antagonistic biochemical and functions. Molecular mechanisms and factors regulating events preceding reversible histone modifications and the subsequent changes in gene expression will be elucidated. Factors that regulate activation and recruitment of HMEs to target loci in response to infection to trigger shifts in HLMs and immune gene transcription will be studied. Transcription factors and nucleosome assembly proteins that are functional partners of HMEs in gene regulation will be analyzed. Aim1 focuses on regulation of HMEs by protein kinases, linking early events in immune responses to changes in chromatin state and gene expression. Aim2 is to characterize the functions of HME interacting transcription factors (TFs) and nucleosome assembly proteins. Aim3 is to determine genome wide gene expression profiles underlying shifts in equilibrium of HLM and decipher its biological impact. Discoveries from this project will improve basic knowledge and pave the way for epi-genome modifications of traits. Finally, this project will train undergraduate, graduate students and post-doctoral scientists.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
植物病原体是对作物生产的挑战。特别是,真菌病原体引起的破坏性疾病威胁到全球粮食、饲料和纤维生产,并危及植物物种的多样性。扩展植物如何抵御微生物感染的基础知识的研究有望帮助设计更好的疾病控制策略。多方面的分子,生化和基因组方法将被部署,以了解植物如何调节防御病原体的激活。植物激活一系列防御机制,包括合成多种抗菌剂和其他免疫反应,以阻止感染或限制感染后的损害程度。植物如何激活或抑制这些机制将被研究。了解这些变化的时空调控对了解抗病机制具有重要意义。在没有病原体的情况下,这些免疫反应中的一些不及时激活对植物是不利的。因此,严格控制时间和空间激活是至关重要的。这些防御基因激活、重编程的分子和生化机制,以及它们如何在填充染色质的真核DNA中发生,将被确定。将分析植物细胞中病原感知与防御激活之间的细胞通讯。这个项目的发现将扩展基础知识,并为培育抗病植物铺平道路。最后,培养植物分子生物学的本科生、研究生和博士后。植物免疫基因转录是植物免疫的一个重要组成部分,在对病原体的反应中发生快速而大量的转录编程。由组蛋白修饰酶(HMEs)介导的组蛋白修饰平衡的变化是协调这些细胞反应的关键参与者。然而,在染色质的背景下,转录重编程对感染的反应机制尚不清楚。该项目旨在剖析连接病原体感知和组蛋白修饰的信号转导途径,以及染色质可及性和转录的后续动态。利用具有拮抗生化和功能的组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶,研究组蛋白赖氨酸甲基化平衡变化的调控影响。在可逆性组蛋白修饰和随后的基因表达变化之前调节事件的分子机制和因素将被阐明。在感染反应中,调节HMEs的激活和募集到靶位点的因子将引发hms和免疫基因转录的变化。转录因子和核小体组装蛋白是HMEs在基因调控中的功能伙伴。ai1关注蛋白激酶对HMEs的调控,将免疫反应的早期事件与染色质状态和基因表达的变化联系起来。目的2是表征HME相互作用转录因子(TFs)和核小体组装蛋白的功能。目的是确定HLM平衡变化背后的全基因组基因表达谱,并破译其生物学影响。这个项目的发现将提高基础知识,并为性状的外显基因组修饰铺平道路。最后,本项目将培养本科生、研究生和博士后科学家。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Improved pathogen and stress tolerance in tomato mutants of SET domain histone 3 lysine methyltransferases
  • DOI:
    10.1111/nph.18277
  • 发表时间:
    2022-06-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Bvindi, Carol;Lee, Sanghun;Mengiste, Tesfaye
  • 通讯作者:
    Mengiste, Tesfaye
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Tesfaye Mengiste其他文献

Killing softly: a roadmap of emBotrytis cinerea/em pathogenicity
轻柔地杀戮:灰葡萄孢菌致病性路线图
  • DOI:
    10.1016/j.tplants.2022.08.024
  • 发表时间:
    2023-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    20.800
  • 作者:
    Kai Bi;Yong Liang;Tesfaye Mengiste;Amir Sharon
  • 通讯作者:
    Amir Sharon
Pathogenic strategies and immune mechanisms to necrotrophs: Differences and similarities to biotrophs and hemibiotrophs
  • DOI:
    10.1016/j.pbi.2022.102291
  • 发表时间:
    2022-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.500
  • 作者:
    Chao-Jan Liao;Sara Hailemariam;Amir Sharon;Tesfaye Mengiste
  • 通讯作者:
    Tesfaye Mengiste
CDK8 is associated with RAP2.6 and SnRK2.6 and positively modulates abscisic acid signaling and drought response in Arabidopsis
CDK8 与 RAP2.6 和 SnRK2.6 相关,并正向调节拟南芥中的脱落酸信号传导和干旱反应
  • DOI:
    10.1111/nph.16787
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yingfang Zhu;Pengcheng Huang;Pengcheng Guo;Leelyn Chong;Gaobo Yu;Xiaoli Sun;Tao Hu;Yuan Li;Chuan-Chih Hsu;Kai Tang;Yun Zhou;Chunzhao Zhao;Wei Gao;W Andy Tao;Tesfaye Mengiste;Jian-Kang Zhu
  • 通讯作者:
    Jian-Kang Zhu
Receptor-like cytoplasmic kinases: orchestrating plant cellular communication
类受体胞质激酶:协调植物细胞间通讯
  • DOI:
    10.1016/j.tplants.2024.04.006
  • 发表时间:
    2024-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    20.800
  • 作者:
    Sara Hailemariam;Chao-Jan Liao;Tesfaye Mengiste
  • 通讯作者:
    Tesfaye Mengiste

Tesfaye Mengiste的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Tesfaye Mengiste', 18)}}的其他基金

Untangling the Complex Network of BIK1 Mediated Immune Response Signaling Pathways
解开 BIK1 介导的免疫反应信号通路的复杂网络
  • 批准号:
    1456594
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Histone Modifications and Mediator Complex in Plant Innate Immunity to Necrotrophic Fungi
植物对坏死性真菌的先天免疫中的组蛋白修饰和介导复合物
  • 批准号:
    1050095
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Genetic, Molecular and Biochemical Basis of Pathogen and Stress Induced Necrosis
病原体和应激性坏死的遗传、分子和生化基础
  • 批准号:
    0749865
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
The Role of Receptor Like Cytoplasmic Kinase Mediated Signaling in Plant Responses to Necrotrophic and Biotrophic Pathogens
受体样细胞质激酶介导的信号在植物对坏死性和生物营养性病原体的反应中的作用
  • 批准号:
    0618897
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Molecular dissection of plant defense responses to necrotrophic pathogens
植物对坏死性病原体防御反应的分子剖析
  • 批准号:
    0422702
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

声致离子电流促进小胶质细胞M2极化阻断再生神经瘢痕退变免疫机制
  • 批准号:
    82371973
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转运蛋白RCP调控巨噬细胞脂肪酸氧化参与系统性红斑狼疮发病的机制研究
  • 批准号:
    82371798
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于FCER1G基因介导免疫反应探讨迟发性聋与认知障碍相关性的机制研究
  • 批准号:
    82371141
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CD27-CD28-CD8+T细胞调控儿童肝脏移植免疫耐受形成的作用和机制
  • 批准号:
    82371791
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MET通过MTOR介导的自噬调节肝癌免疫原性和治疗抗性的作用及机制研究
  • 批准号:
    31970696
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
NLK磷酸化IRF2BP2对PD-L1表达调控的研究
  • 批准号:
    31900554
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    15.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
信使RNA-m6A修饰对树突状细胞抗肿瘤免疫反应的调控机制研究
  • 批准号:
    31870890
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
免疫卡控点B7-H1、B7-H3和B7-H4病理检测试剂的研制及其在肠癌组织多重染色分析的临床意义
  • 批准号:
    31700778
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
CXCR2+MDSCs亚群在PD1/PDL1阻断治疗乳腺癌无效或抵抗中的作用和机制研究
  • 批准号:
    31770966
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SCAP/SREBP固醇代谢途径异常在胃癌PD-1hiCD8+耗竭性T细胞亚群形成中的作用机制及其逆转研究
  • 批准号:
    31770963
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Immunodiversity of plant receptor kinase networks for synthetic circuit design
用于合成电路设计的植物受体激酶网络的免疫多样性
  • 批准号:
    10709286
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Structural basis of plant immune receptor signaling
植物免疫受体信号传导的结构基础
  • 批准号:
    DP220102832
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Calcium coding mechanisms in plant cell growth and immunity
植物细胞生长和免疫中的钙编码机制
  • 批准号:
    10430218
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Calcium coding mechanisms in plant cell growth and immunity
植物细胞生长和免疫中的钙编码机制
  • 批准号:
    10643897
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Calcium coding mechanisms in plant cell growth and immunity
植物细胞生长和免疫中的钙编码机制
  • 批准号:
    10581257
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Calcium coding mechanisms in plant cell growth and immunity
植物细胞生长和免疫中的钙编码机制
  • 批准号:
    10385315
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Calcium coding mechanisms in plant cell growth and immunity
植物细胞生长和免疫中的钙编码机制
  • 批准号:
    10026845
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Connecting the dots of plant immune signaling through the identification of RLCK substrates.
通过识别 RLCK 底物将植物免疫信号转导点连接起来。
  • 批准号:
    532561-2019
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
    Postdoctoral Fellowships
Calcium coding mechanisms in plant cell growth and immunity
植物细胞生长和免疫中的钙编码机制
  • 批准号:
    10242190
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Reprogramming Plant Perception for Novel Plant Natural Products Discovery
重新编程植物感知以发现新型植物天然产品
  • 批准号:
    10001999
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了