Nature communications · 2024
Synthetic microbe-to-plant communication channels.
СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАПоддержка правительства СШАНазвание и аннотация: Перевод пока не подготовлен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Boo Alice, Toth Tyler, Yu Qiguo, Pfotenhauer Alexander, Fields Brandon D, Lenaghan Scott C, Stewart C Neal, Voigt Christopher A
Аннотация
Plants and microbes communicate to collaborate to stop pests, scavenge nutrients, and react to environmental change. Microbiota consisting of thousands of species interact with each other and plants using a large chemical language that is interpreted by complex regulatory networks. In this work, we develop modular interkingdom communication channels, enabling bacteria to convey environmental stimuli to plants. We introduce a "sender device" in Pseudomonas putida and Klebsiella pneumoniae, that produces the small molecule p-coumaroyl-homoserine lactone (pC-HSL) when the output of a sensor or circuit turns on. This molecule triggers a "receiver device" in the plant to activate gene expression. We validate this system in Arabidopsis thaliana and Solanum tuberosum (potato) grown hydroponically and in soil, demonstrating its modularity by swapping bacteria that process different stimuli, including IPTG, aTc and arsenic. Programmable communication channels between bacteria and plants will enable microbial sentinels to transmit information to crops and provide the building blocks for designing artificial consortia.