Istraživači otkrivaju tajne biljnog patogena Agrobacterium!

Istraživači otkrivaju tajne biljnog patogena Agrobacterium!

Istraživački tim sa Sveučilišta Ruhr Bochum i istraživačkog centra Jülich proveo je novu studiju o bakteriji koja šteti biljkamaAgrobacterium tumefaciensobjavljena, koja pruža zanimljive uvide u obrambene mehanizme biljaka i strategije preživljavanja bakterija. Rezultati su objavljeni 7. travnja 2025. u časopisuIstraživanje nukleinskih kiselinaobjavljeno. Janka Schmidt, glavni autor studije, ističe potencijalne primjene ovih otkrića u borbi protiv infekcija i optimizaciji korisnih bakterija u biotehnologiji.

BakterijaAgrobacterium tumefaciensje poznat po svojoj sposobnosti umetanja DNK u genome biljaka domaćina i stoga je cijenjen kao važan alat u biljnoj biotehnologiji. Član je obitelji Rhizobiaceae i može uzrokovati značajne štete na više od 140 vrsta dvosupnica, uključujući vinovu lozu, koštunice i šećernu repu. To pokazuje studija istraživačkog tima iz BochumaA. tumefaciensje razvio dva senzora za otkrivanje reaktivnih kisikovih vrsta (ROS), koje biljke proizvode kao obranu od oštećenja DNK, lipida i proteina napadača.

Senzori i obrambene strategije

U trenutnoj studiji, jedan od tih senzora, OxyR, već je dobro karakteriziran. Međutim, drugi senzor, LsrB, tek je nedavno razjašnjen u smislu njegove strukture i funkcionalnosti. Pomoću ovih senzora bakterija može reagirati na obrambene mehanizme biljaka i prilagoditi svoje obrambene strategije.

Istraživanje takođerA. tumefaciensnadilazi obrambene mehanizme. Članak Mitchella G. Thompsona i sur. opisuje kako su genetske manipulacije pomoću ove bakterije povećale stopu transformacije u različitim biljnim vrstama. Posebno je naglašena važnost modifikacija medijatora virulencije koje omogućuju precizniju kontrolu promjena biljaka.

Buduće primjene u biotehnologiji

Budući rad mogao bi koristiti sintetsku biologiju za razvoj novih tehnoloških pristupa za inženjering bakterije. To uključuje karakterizaciju promotora i preciznu kontrolu ekspresije virulentnih gena. Cilj je proizvesti biljke bez srži već u T1 generaciji, na primjer korištenjem Cre rekombinaze.

Te tehnologije ne samo da bi mogle unaprijediti znanstvena istraživanja, već bi imale i značajan utjecaj na poljoprivredu i proizvodnju hrane. S obzirom na stalne izazove u suočavanju s biljnim patogenima, razumijevanje međudjelovanja izmeđuA. tumefaciensi biljke mogu biti presudne za razvoj metoda održive poljoprivrede.

Ukratko, istraživanja pokazuju daAgrobacterium tumefaciensnije samo važan biljni patogen, već i vrijedan alat u modernoj biotehnologiji. Nalazi studije na Sveučilištu Ruhr Bochum mogli bi pomoći u daljnjem povećanju učinkovitosti modifikacija biljaka i povećanju otpornosti na bolesti. Ovi razvoji obećavaju za budućnost poljoprivredne znanosti.