اكتشاف نقل الكروموسوم الأفقي: خطر على النباتات!

اكتشاف نقل الكروموسوم الأفقي: خطر على النباتات!

تفتح الأبحاث الحالية في جامعة كريستيان ألبريشتس في كيل (CAU) آفاقًا جديدة في بيولوجيا مسببات الأمراض النباتية. اكتشفت آنا كريستينا باراغان، التي عملت كباحثة ما بعد الدكتوراه في مختبر سينسبري في نورويتش، أن فطر Magnaporthe oryzae يمكن أن يستقبل الكروموسومات من فطريات العشب البري ذات الصلة. تؤدي هذه العملية، المعروفة باسم النقل الأفقي للكروموسوم، إلى زيادة إمراضية M. oryzae، وهي آفة محاصيل رئيسية. عالي uni-kiel.de يغير هذا الدليل بشكل كبير وجهات النظر السابقة حول قدرة الفطريات الضارة بالنبات على التكيف.

يشير نقل الجينات الأفقي، كما تُعرف العملية أيضًا، إلى تمرير المعلومات الوراثية بين الكائنات الحية الموجودة، وبالتالي يمثل آلية مختلفة للتبادل الجيني عن النقل العمودي من الآباء إلى الأبناء. تمت دراسة هذا النوع من النقل بشكل جيد في البكتيريا، ولكن يتم بحثه بشكل متزايد في الفطريات. تؤكد باراغان على أن الأفكار التي اكتسبتها من بحثها ستساعد في تطوير فهم أفضل لتطور أمراض النبات.

مناهج البحث وأسئلته

ستعمل مجموعة إيمي نويثر التابعة لباراغان بطريقة متعددة التخصصات، حيث تجمع بين مناهج علم الوراثة الجزيئية، وبيولوجيا الكروماتين، وأمراض النبات، وعلم الجينوم، وعلم الأحياء التطوري. أحد الأسئلة البحثية الرئيسية سوف يتناول دور الكروموسومات المنقولة في التكيف التطوري والتسبب في مرض M. oryzae. وتشمل المواضيع الأخرى الآليات الجزيئية لنقل الكروموسوم بين الفطريات الغريبة والآثار طويلة المدى لنقل الجينات الأفقي على تطور أمراض النبات.

الهدف هو الحصول على رؤى أعمق حول مرونة الجينوم الفطري وقدرته على التكيف. وسيتم استخدام هذه النتائج لتطوير استراتيجيات جديدة لوقاية النباتات وتحسين مرونة المحاصيل. سيعمل باراغان بشكل وثيق مع ريمكو ستام، أستاذ أمراض النبات في جامعة CAU. تم تصميم برنامج Emmy Noether لدعم الباحثين الشباب ومساعدتهم في بناء ملفهم البحثي الخاص.

اكتشافات جديدة في مجال أمراض النبات

بالإضافة إلى ذلك، قامت دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة Molecular Biology and Evolution بفحص الآليات الجينية التي تؤثر على السلالات النسيلية لمسببات الأمراض النباتية. يوضح هذا العمل أن M. oryzae، المعروف أيضًا بالمرادف Pyrcularia oryzae، قادر على النقل الأفقي للكروموسومات الصغيرة. مثال على ذلك هو 1.2 ميجا بايت من الكروموسوم الصغير المنقول أفقيًا والذي يتم مشاركته بين عزلات الأرز وأوز الإوز الهندي (Eleusine indica). تم توثيق أحداث نقل الكروموسوم المصغر تسع مرات على الأقل خلال الـ 300 عام الماضية ( pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ).

تدعم هذه النتائج الفرضية القائلة بأن المجموعات الفطرية المتفجرة التي تصيب الأعشاب البرية تعمل كمستودعات وراثية لتطور السلالات النسيلية الوبائية التي تصيب المحاصيل. توضح هذه الاكتشافات أهمية التبادل الأفقي للمعلومات الوراثية في تكيف وتطور مسببات الأمراض النباتية.

باختصار، تقدم أبحاث باراغان وفريقها مساهمة حاسمة في توسيع فهمنا لنقل الجينات الأفقي. والمهم بشكل خاص هو أن هذه العمليات منتشرة في الطبيعة وتؤثر على جميع الكائنات الحية، بما في ذلك النباتات. نظرًا للتقدم في تسلسل الجيل التالي، مثل تلك الموثقة في pmc.ncbi.nlm.nih.gov يقدم أساليب جديدة لدراسة نقل الجينات الأفقي وآثاره البيولوجية.