Opdagelse af horisontal kromosomoverførsel: fare for planter!

Opdagelse af horisontal kromosomoverførsel: fare for planter!

Nuværende forskning ved Christian Albrechts University i Kiel (CAU) åbner op for nye perspektiver inden for plantepatogeners biologi. Ana Cristina Barragán, der arbejdede som postdoktor ved Sainsbury Laboratory i Norwich, har opdaget, at svampen Magnaporthe oryzae kan modtage kromosomer fra beslægtede vilde græssvampe. Denne proces, kendt som horisontal kromosomoverførsel, resulterer i øget patogenicitet af M. oryzae, en stor skadedyr. Højt uni-kiel.de Dette bevis ændrer væsentligt tidligere syn på tilpasningsevnen af ​​planteskadende svampe.

Horisontal genoverførsel, som processen også er kendt, refererer til videregivelse af genetisk information mellem eksisterende organismer og repræsenterer således en anden mekanisme for genetisk udveksling end vertikal transmission fra forældre til afkom. Denne type overførsel er særligt godt undersøgt i bakterier, men forskes kun i stigende grad i svampe. Barragán understreger, at indsigten fra hendes forskning vil hjælpe med at udvikle en bedre forståelse af udviklingen af ​​plantesygdomme.

Forskningstilgange og spørgsmål

Barragáns Emmy Noether-gruppe vil arbejde på en tværfaglig måde ved at kombinere tilgange fra molekylær genetik, kromatinbiologi, plantepatologi, genomik og evolutionær biologi. Et af de vigtigste forskningsspørgsmål vil omhandle overførte kromosomers rolle i den evolutionære tilpasning og patogenicitet af M. oryzae. Andre emner omfatter de molekylære mekanismer for kromosomoverførsel mellem fremmede svampe og de langsigtede virkninger af horisontal genoverførsel på udviklingen af ​​plantesygdomme.

Målet er at få dybere indsigt i svampegenomets plasticitet og dets tilpasningsevne. Disse resultater vil blive brugt til at udvikle nye strategier for plantebeskyttelse og forbedring af afgrøders modstandsdygtighed. Barragán vil arbejde tæt sammen med Remco Stam, professor i fytopatologi ved CAU. Emmy Noether-programmet er designet til at støtte unge forskere og hjælpe dem med at opbygge deres egen forskningsprofil.

Nye opdagelser inden for plantepatologi

En nyligt offentliggjort undersøgelse i tidsskriftet Molecular Biology and Evolution undersøgte desuden genetiske mekanismer, der påvirker klonale afstamninger af plantepatogener. Dette arbejde viser, at M. oryzae, også kendt under synonymet Pyricularia oryzae, er i stand til horisontal overførsel af minikromosomer. Et eksempel på dette er et 1,2 Mb horisontalt overført mini-kromosom, der deles mellem risisolater og indisk gåsefod (Eleusine indica). Mini-kromosom overførsel hændelser er blevet dokumenteret mindst ni gange i de sidste 300 år ( pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ).

Disse resultater understøtter hypotesen om, at sprængsvampepopulationer, der inficerer vilde græsser, fungerer som genetiske reservoirer for udviklingen af ​​epidemiske kloner, der inficerer afgrøder. Disse opdagelser viser vigtigheden af ​​den horisontale udveksling af genetisk information i tilpasningen og udviklingen af ​​plantepatogener.

Sammenfattende giver Barragán og hendes teams forskning et afgørende bidrag til at udvide vores forståelse af horisontal genoverførsel. Det, der er særligt vigtigt, er, at disse processer er udbredte i naturen og påvirker alle levende organismer, inklusive planter. Givet fremskridt inden for næste generations sekvensering, såsom dem, der er dokumenteret i pmc.ncbi.nlm.nih.gov, tilbyder nye tilgange til at studere horisontal genoverførsel og dens biologiske virkninger.