Aktifasi Imunitas Tanaman dengan Elicitor Enzyme

Secara alamiah tanaman mempunyai dua bentuk resistensi yang diinduksi oleh elicitor enzyme yaitu resistensi yang diperoleh Sistemik (SAR) dan Resistensi Sistemik yang Diinduksi (ISR), yang dapat dibedakan berdasarkan sifat pemicu dan jalur regulasi yang terlibat, seperti yang diilustrasikan dalam sistem tanaman model.

ISR dan SAR keduanya merupakan prasyarat untuk infeksi atau pengobatan sebelumnya, yang menyebabkan resistensi (atau toleransi) terhadap tantangan patogen atau parasit berikutnya. Asam Salilisat (SA) ditemukan sebagai senyawa endogen pada tanaman yang jumlahnya meningkat setelah pemicu, yang menunjukkan bahwa senyawa fenolik yang secara struktural mirip dengan SA diperlukan untuk pembentukan SAR. 

Setiap gangguan pada kemampuan tanaman untuk mengakumulasi asam salisilat mengakibatkan hilangnya ekspresi gen yang terkait dengan patogenesis dan pelemahan respons SAR, ketika patogen digunakan untuk induksi. ISR dirangsang oleh bakteri rizobakteri pemacu pertumbuhan tanaman (PGPR), yang paling terkenal adalah galur dari genus Pseudomonas yang tidak menyebabkan kerusakan nyata pada sistem akar tanaman.

Tidak seperti SAR, ISR tidak melibatkan patogen atau asam salisilat, tetapi lebih didasarkan pada jalur yang diatur oleh jasmonat dan etilen. Pada tingkat seluler, respons pertahanan tanaman mencakup ledakan oksidatif yang menyebabkan kematian sel, perubahan komposisi dinding sel, produksi senyawa antimikroba, respons akuisisi yang tepat dapat dipicu oleh asam salisilat, sitosin, oligosakarida termasuk glukomonitor, -1,3-glukan, oligo-galakturonida, dan senyawa bioaktif alami (Walters et al., 2005) seperti fitoaleksin, aktivasi gen pertahanan, dan pembentukan sel inang (Kuc, 2006).

Resistensi termediasi adalah keadaan peningkatan kekebalan yang disebabkan oleh rangsangan kontak tertentu di mana pertahanan aktif tanaman memperoleh energi terhadap setiap potensi ancaman patogen. Secara umum, reaksi resistensi biasanya sistemik, tetapi bentuk lokal tersedia dan berfungsi melawan berbagai macam patogen. Tanaman dapat diinduksi berdasarkan resistensi yang diinduksi melalui interaksi dengan mikroorganisme bakteri, aerobik, atau non-patogen atau diinduksi secara artifisial oleh berbagai agen kimia, salah satunya dengan elicitor enzyme yang terkandung dalam HYPHOS45 Elicitor Enzyme Series. 

Banyak spesies tanaman bereaksi terhadap bakteri, virus, dan jamur patogen, serta berbagai tekanan abiotik, dengan memproduksi berbagai macam protein inang, beberapa di antaranya disebut sebagai protein PR. Protein PR pertama kali ditemukan pada tembakau yang bereaksi sebagai respons hipersensitif terhadap virus mosaik tembakau (TMV) dan kemudian terbukti terjadi pada spesies tanaman dari sedikitnya 17 famili setelah terinfeksi oleh oomycetes, jamur, bakteri, virus, dan viroid, serta serangan nematoda atau serangga.

Protein terkait patogen dideskripsikan sebagai "protein yang dikodekan oleh tanaman inang tetapi hanya diinduksi dalam kondisi patologis atau terkait" . Protein PR adalah sekelompok protein tanaman yang secara struktural berbeda, atau enzim terkait patogen, yang dapat menunjukkan mekanisme imun yang signifikan terhadap invasi patogen pada tanaman. 

Berdasarkan kesamaan urutan protein, struktur primer, dan fungsi biologisnya, protein PR dikategorikan ke dalam 17 famili yang berbeda (Van Loon et al., 1994; Van Loon et al., 2006). Protein PR baru seperti PR-18 dan PR 19 kemudian diisolasi dari bunga matahari dan pinus Skotlandia, masing-masing. Penggunaan bahan kimia termasuk pengatur pertumbuhan tanaman seperti asam jasmonat (JA), asam salisilat (SA), etilen (ET) dan menginduksi protein-PR ini, yang meniru efek patogen atau menghasilkan stresor serupa. 

Inisiasi respons protektif di area invasi patogen dapat dipandu oleh stimulasi sistematis seluruh sel tanaman. Respons yang diperoleh secara sistemik bertahan selama beberapa hari dan aktif dalam memerangi seluruh patogen. Oleh karena itu, tanaman efektif melawan serangan patogen melalui mekanisme pertahanan yang efektif. 

Protein PR juga terlibat dalam respons hipersensitivitas (HR) atau resistensi yang diperoleh secara sistemik (SAR) terhadap infeksi. Induksi respons ROS, penguatan dinding sel, dan sintesis antibiotik sering dikaitkan dengan kematian sel yang direncanakan tanaman, yang didefinisikan sebagai reaksi hipersensitivitas (HR). 

Salah satu mekanisme pertahanan terpenting di alam adalah reaksi hipersensitivitas terhadap patogen, dan ini berkontribusi pada induksi enzim pertahanan tertentu. Jaringan yang terpengaruh sering kali menyerah pada gen transkrip yang tertanam dalam protein terkait patogen (protein PR) seperti glukanase, fitoaleksin, dan kitinase.