Forskere afslører hemmeligheder bag plantepatogenet Agrobacterium!

Forskere afslører hemmeligheder bag plantepatogenet Agrobacterium!

Et forskerhold fra Ruhr University Bochum og Jülich Research Center har gennemført en ny undersøgelse af den planteskadelige bakterieAgrobacterium tumefaciensoffentliggjort, som giver interessant indblik i planters forsvarsmekanismer og bakteriernes overlevelsesstrategier. Resultaterne blev offentliggjort den 7. april 2025 i tidsskriftetNukleinsyreforskningoffentliggjort. Janka Schmidt, studiets hovedforfatter, fremhæver de potentielle anvendelser af disse resultater til bekæmpelse af infektioner og optimering af gavnlige bakterier i bioteknologi.

BakterienAgrobacterium tumefacienser kendt for sin evne til at indsætte DNA i værtsplanters genomer og er derfor værdsat som et vigtigt redskab inden for plantebioteknologi. Det er medlem af Rhizobiaceae-familien og kan forårsage betydelig skade på over 140 arter af tokimbladede planter, herunder vinstokke, drupes og sukkerroer. Det viser undersøgelsen fra Bochums forskerholdA. tumefacienshar udviklet to sensorer til at detektere reaktive oxygenarter (ROS), som planter producerer som et forsvar for at beskadige angribernes DNA, lipider og proteiner.

Sensorer og forsvarsstrategier

I den aktuelle undersøgelse er en af ​​disse sensorer, OxyR, allerede blevet godt karakteriseret. Den anden sensor, LsrB, er dog først for nylig blevet belyst med hensyn til dens struktur og funktionalitet. Med disse sensorer kan bakterien reagere på planternes forsvarsmekanismer og tilpasse sine forsvarsstrategier.

Forskningen ogsåA. tumefaciensgår ud over forsvarsmekanismer. Artiklen af ​​Mitchell G. Thompson et al. beskriver, hvordan genetiske manipulationer ved hjælp af denne bakterie har øget transformationshastigheden i forskellige plantearter. Der lægges særlig vægt på vigtigheden af ​​modifikationer af virulensmediatorer, som muliggør mere præcis kontrol af planteforandringer.

Fremtidige anvendelser inden for bioteknologi

Fremtidigt arbejde kunne bruge syntetisk biologi til at udvikle nye teknologiske tilgange til at konstruere bakterien. Dette inkluderer karakterisering af promotorer og den præcise kontrol af ekspressionen af ​​virulensgener. Målet er at producere marvfri planter allerede i T1-generationen, for eksempel ved at bruge Cre-rekombinase.

Disse teknologier kunne ikke kun fremme videnskabelig forskning, men også have en betydelig indvirkning på landbruget og fødevareproduktionen. I betragtning af de løbende udfordringer i håndteringen af ​​plantepatogener, forstå samspillet mellemA. tumefaciensog planter kan være afgørende for at udvikle bæredygtige landbrugsmetoder.

Sammenfattende viser forskning detAgrobacterium tumefacienser ikke kun et vigtigt plantepatogen, men også et værdifuldt værktøj i moderne bioteknologi. Resultaterne fra undersøgelsen ved Ruhr-universitetet i Bochum kan bidrage til yderligere at øge effektiviteten af ​​plantemodifikationer og øge modstandsdygtigheden over for sygdomme. Denne udvikling er lovende for landbrugsvidenskabens fremtid.