Откриване на хоризонтален хромозомен трансфер: опасност за растенията!

Откриване на хоризонтален хромозомен трансфер: опасност за растенията!

Настоящите изследвания в университета Кристиан Албрехтс в Кил (CAU) отварят нови перспективи в биологията на растителните патогени. Ана Кристина Бараган, която е работила като постдокторант в лабораторията Sainsbury в Норич, е открила, че гъбата Magnaporthe oryzae може да получава хромозоми от сродни диви тревни гъби. Този процес, известен като хоризонтален хромозомен трансфер, води до повишена патогенност на M. oryzae, основен вредител по културите. Силно uni-kiel.de Това доказателство значително променя предишните възгледи за адаптивността на увреждащите растенията гъби.

Хоризонталният генен трансфер, както е известен още процесът, се отнася до предаването на генетична информация между съществуващите организми и по този начин представлява различен механизъм на генетичен обмен от вертикалното предаване от родители към потомство. Този тип трансфер е особено добре проучен при бактериите, но все повече се изследва при гъбичките. Бараган подчертава, че прозренията, получени от нейните изследвания, ще помогнат за по-доброто разбиране на еволюцията на болестите по растенията.

Изследователски подходи и въпроси

Групата Emmy Noether на Barragán ще работи по трансдисциплинарен начин, комбинирайки подходи от молекулярната генетика, биологията на хроматина, патологията на растенията, геномиката и еволюционната биология. Един от основните изследователски въпроси ще се занимава с ролята на прехвърлените хромозоми в еволюционната адаптация и патогенността на M. oryzae. Други теми включват молекулярните механизми на хромозомния трансфер между чужди гъби и дългосрочните ефекти от хоризонталния генен трансфер върху еволюцията на болестите по растенията.

Целта е да се получи по-задълбочена представа за пластичността на гъбичния геном и неговата адаптивност. Тези открития ще бъдат използвани за разработване на нови стратегии за растителна защита и подобряване на устойчивостта на културите. Barragán ще работи в тясно сътрудничество с Remco Stam, професор по фитопатология в CAU. Програмата Emmy Noether е предназначена да подкрепя млади изследователи и да им помага да изградят свой собствен изследователски профил.

Нови открития в областта на растителната патология

Наскоро публикувано проучване в списанието Molecular Biology and Evolution допълнително изследва генетични механизми, засягащи клоновите линии на растителни патогени. Тази работа показва, че M. oryzae, известен също със синонима Pyricularia oryzae, е способен на хоризонтален трансфер на мини-хромозоми. Пример за това е 1,2 Mb хоризонтално прехвърлена мини-хромозома, която се споделя между оризови изолати и индийска гъша крака (Eleusine indica). Събитията с трансфер на мини-хромозоми са документирани поне девет пъти през последните 300 години ( pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ).

Тези резултати подкрепят хипотезата, че бластните гъбични популации, заразяващи дивите треви, действат като генетични резервоари за еволюцията на епидемични клонални линии, които заразяват културите. Тези открития демонстрират значението на хоризонталния обмен на генетична информация в адаптацията и еволюцията на растителните патогени.

В обобщение, изследванията на Barragán и нейния екип имат решаващ принос за разширяване на нашето разбиране за хоризонталния трансфер на гени. Особено важно е, че тези процеси са широко разпространени в природата и засягат всички живи организми, включително растенията. Предвид напредъка в секвенирането от следващо поколение, като тези, документирани в pmc.ncbi.nlm.nih.gov, предлагат нови подходи за изучаване на хоризонталния генен трансфер и неговите биологични ефекти.