Изследователи разкриват тайните на растителния патоген Agrobacterium!

Изследователи разкриват тайните на растителния патоген Agrobacterium!

Изследователски екип от Рурския университет в Бохум и Изследователския център в Юлих проведе ново проучване върху увреждащата растенията бактерияAgrobacterium tumefaciensпубликувана, която предоставя интересни прозрения за защитните механизми на растенията и стратегиите за оцеляване на бактериите. Резултатите бяха публикувани на 7 април 2025 г. в списаниетоИзследване на нуклеинови киселинипубликувани. Янка Шмид, водещият автор на изследването, подчертава потенциалните приложения на тези открития в борбата с инфекциите и оптимизирането на полезните бактерии в биотехнологиите.

БактериятаAgrobacterium tumefaciensе известен със способността си да вмъква ДНК в геномите на растения гостоприемници и следователно се оценява като важен инструмент в растителната биотехнология. Той е член на семейство Rhizobiaceae и може да причини значителни щети на над 140 вида двусемеделни растения, включително лозя, костилкови растения и захарно цвекло. Проучването на изследователския екип от Бохум показва товаA. tumefaciensразработи два сензора за откриване на реактивни кислородни видове (ROS), които растенията произвеждат като защита срещу увреждане на ДНК, липидите и протеините на нападателите.

Сензори и защитни стратегии

В настоящото проучване един от тези сензори, OxyR, вече е добре характеризиран. Въпреки това, вторият сензор, LsrB, едва наскоро беше изяснен по отношение на неговата структура и функционалност. С тези сензори бактерията може да реагира на защитните механизми на растенията и да адаптира своите защитни стратегии.

Изследването същоA. tumefaciensнадхвърля защитните механизми. Статията на Mitchell G. Thompson et al. описва как генетичните манипулации, използващи тази бактерия, са увеличили скоростта на трансформация в различни растителни видове. Специален акцент се поставя върху значението на модификациите на вирулентните медиатори, които позволяват по-прецизен контрол на промените в растенията.

Бъдещи приложения в биотехнологиите

Бъдещата работа може да използва синтетична биология за разработване на нови технологични подходи за проектиране на бактерията. Това включва характеризирането на промоторите и прецизния контрол на експресията на вирулентни гени. Целта е да се произвеждат растения без сърцевина още в поколението Т1, например чрез използване на Cre рекомбиназа.

Тези технологии биха могли не само да ускорят научните изследвания, но и да окажат значително въздействие върху селското стопанство и производството на храни. Като се имат предвид продължаващите предизвикателства при справянето с растителните патогени, разбирането на взаимодействията междуA. tumefaciensи растенията могат да бъдат от решаващо значение за разработването на методи за устойчиво земеделие.

В обобщение, изследванията показват, чеAgrobacterium tumefaciensе не само важен растителен патоген, но и ценен инструмент в съвременната биотехнология. Констатациите от проучването в Рурския университет в Бохум могат да помогнат за по-нататъшно повишаване на ефективността на модификациите на растенията и повишаване на устойчивостта към болести. Тези разработки са обещаващи за бъдещето на селскостопанската наука.