Pētnieki atklāj augu patogēna Agrobacterium noslēpumus!

Pētnieki atklāj augu patogēna Agrobacterium noslēpumus!

Pētnieku grupa no Rūras universitātes Bohumā un Jülich pētniecības centra ir veikusi jaunu pētījumu par augus bojājošo baktēriju.Agrobacterium tumefacienspublicēts, kas sniedz interesantu ieskatu augu aizsardzības mehānismos un baktēriju izdzīvošanas stratēģijās. Rezultāti tika publicēti 2025. gada 7. aprīlī žurnālāNukleīnskābju izpētepublicēts. Janka Schmidt, pētījuma vadošā autore, uzsver šo atklājumu iespējamo pielietojumu cīņā pret infekcijām un labvēlīgo baktēriju optimizēšanā biotehnoloģijā.

BaktērijaAgrobacterium tumefaciensir pazīstama ar spēju ievietot DNS saimniekaugu genomos un tāpēc tiek novērtēta kā nozīmīgs instruments augu biotehnoloģijā. Tas ir Rhizobiaceae dzimtas loceklis un var nodarīt būtisku kaitējumu vairāk nekā 140 divdīgļlapju augu sugām, tostarp vīnogulājiem, kaulenēm un cukurbietēm. To liecina Bohumas pētnieku grupas pētījumsA. tumefaciensir izstrādājis divus sensorus, lai noteiktu reaktīvās skābekļa sugas (ROS), kuras augi ražo kā aizsardzību, lai bojātu uzbrucēju DNS, lipīdus un proteīnus.

Sensori un aizsardzības stratēģijas

Pašreizējā pētījumā viens no šiem sensoriem, OxyR, jau ir labi raksturots. Tomēr otrais sensors LsrB tikai nesen tika noskaidrots tā struktūras un funkcionalitātes ziņā. Ar šiem sensoriem baktērija var reaģēt uz augu aizsardzības mehānismiem un pielāgot savas aizsardzības stratēģijas.

Arī pētījumsA. tumefacienspārsniedz aizsardzības mehānismus. Mitchell G. Thompson u.c. raksts. apraksta, kā ģenētiskās manipulācijas, izmantojot šo baktēriju, ir palielinājušas dažādu augu sugu transformācijas ātrumu. Īpašs uzsvars tiek likts uz virulences mediatoru modifikāciju nozīmi, kas ļauj precīzāk kontrolēt augu izmaiņas.

Nākotnes pielietojumi biotehnoloģijā

Turpmākajā darbā varētu izmantot sintētisko bioloģiju, lai izstrādātu jaunas tehnoloģiskas pieejas baktērijas inženierijai. Tas ietver promotoru raksturojumu un precīzu virulences gēnu ekspresijas kontroli. Mērķis ir ražot augus bez kauliņiem jau T1 paaudzē, piemēram, izmantojot Cre rekombināzi.

Šīs tehnoloģijas varētu ne tikai veicināt zinātnisko izpēti, bet arī būtiski ietekmēt lauksaimniecību un pārtikas ražošanu. Ņemot vērā pastāvīgās problēmas saistībā ar augu patogēniem, izprotot mijiedarbību starpA. tumefaciensun augiem var būt izšķiroša nozīme ilgtspējīgu lauksaimniecības metožu izstrādē.

Rezumējot, pētījumi liecina, kaAgrobacterium tumefaciensir ne tikai svarīgs augu patogēns, bet arī vērtīgs instruments mūsdienu biotehnoloģijā. Rūras universitātes Bohumā veiktā pētījuma rezultāti varētu palīdzēt vēl vairāk palielināt augu modifikāciju efektivitāti un palielināt izturību pret slimībām. Šie notikumi ir daudzsološi lauksaimniecības zinātnes nākotnei.