Ανακάλυψη οριζόντιας μεταφοράς χρωμοσωμάτων: κίνδυνος για τα φυτά!

Ανακάλυψη οριζόντιας μεταφοράς χρωμοσωμάτων: κίνδυνος για τα φυτά!

Η τρέχουσα έρευνα στο Πανεπιστήμιο Christian Albrechts στο Kiel (CAU) ανοίγει νέες προοπτικές στη βιολογία των φυτικών παθογόνων. Η Ana Cristina Barragán, η οποία εργάστηκε ως μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Sainsbury Laboratory στο Norwich, ανακάλυψε ότι ο μύκητας Magnaporthe oryzae μπορεί να λάβει χρωμοσώματα από σχετικούς μύκητες άγριου χόρτου. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως οριζόντια μεταφορά χρωμοσώματος, έχει ως αποτέλεσμα την αυξημένη παθογένεια του M. oryzae, ενός σημαντικού παρασίτου των καλλιεργειών. Μεγαλόφωνος uni-kiel.de Αυτά τα στοιχεία αλλάζουν σημαντικά τις προηγούμενες απόψεις σχετικά με την προσαρμοστικότητα των μυκήτων που βλάπτουν τα φυτά.

Η οριζόντια μεταφορά γονιδίων, όπως είναι επίσης γνωστή η διαδικασία, αναφέρεται στη μετάδοση γενετικών πληροφοριών μεταξύ των υπαρχόντων οργανισμών, και επομένως αντιπροσωπεύει έναν διαφορετικό μηχανισμό γενετικής ανταλλαγής από την κάθετη μετάδοση από τους γονείς στους απογόνους. Αυτός ο τύπος μεταφοράς έχει μελετηθεί ιδιαίτερα καλά στα βακτήρια, αλλά ερευνάται όλο και περισσότερο στους μύκητες. Η Barragán τονίζει ότι οι γνώσεις που αποκτήθηκαν από την έρευνά της θα βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόηση της εξέλιξης των ασθενειών των φυτών.

Ερευνητικές προσεγγίσεις και ερωτήματα

Η ομάδα Emmy Noether του Barragán θα εργαστεί με διεπιστημονικό τρόπο, συνδυάζοντας προσεγγίσεις από τη μοριακή γενετική, τη βιολογία της χρωματίνης, την παθολογία των φυτών, τη γονιδιωματική και την εξελικτική βιολογία. Ένα από τα κύρια ερευνητικά ερωτήματα θα αφορά τον ρόλο των μεταφερόμενων χρωμοσωμάτων στην εξελικτική προσαρμογή και την παθογένεια του M. oryzae. Άλλα θέματα περιλαμβάνουν τους μοριακούς μηχανισμούς μεταφοράς χρωμοσωμάτων μεταξύ ξένων μυκήτων και τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων στην εξέλιξη των ασθενειών των φυτών.

Ο στόχος είναι να αποκτηθούν βαθύτερες γνώσεις σχετικά με την πλαστικότητα του μυκητιακού γονιδιώματος και την προσαρμοστικότητά του. Αυτά τα ευρήματα θα χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη νέων στρατηγικών για την προστασία των φυτών και τη βελτίωση της ανθεκτικότητας των καλλιεργειών. Ο Barragán θα συνεργαστεί στενά με τον Remco Stam, καθηγητή Φυτοπαθολογίας στο CAU. Το Πρόγραμμα Emmy Noether έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίξει νέους ερευνητές και να τους βοηθήσει να δημιουργήσουν το δικό τους ερευνητικό προφίλ.

Νέες ανακαλύψεις στον τομέα της παθολογίας των φυτών

Μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη στο περιοδικό Molecular Biology and Evolution εξέτασε επιπλέον γενετικούς μηχανισμούς που επηρεάζουν τις κλωνικές γενεαλογίες παθογόνων φυτών. Αυτή η εργασία δείχνει ότι το M. oryzae, γνωστό και με το συνώνυμο Pyricularia oryzae, είναι ικανό να μεταφέρει οριζόντια μίνι-χρωμοσώματα. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ένα οριζόντια μεταφερόμενο μίνι-χρωμόσωμα 1,2 Mb που μοιράζεται μεταξύ των απομονώσεων ρυζιού και της ινδικής χήνας (Eleusine indica). Τα συμβάντα μεταφοράς μικρών χρωμοσωμάτων έχουν τεκμηριωθεί τουλάχιστον εννέα φορές τα τελευταία 300 χρόνια ( pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ).

Αυτά τα αποτελέσματα υποστηρίζουν την υπόθεση ότι οι πληθυσμοί βλαστών μυκήτων που μολύνουν άγρια ​​χόρτα λειτουργούν ως γενετικές δεξαμενές για την εξέλιξη επιδημικών κλωνικών γενεαλογιών που μολύνουν τις καλλιέργειες. Αυτές οι ανακαλύψεις καταδεικνύουν τη σημασία της οριζόντιας ανταλλαγής γενετικών πληροφοριών στην προσαρμογή και την εξέλιξη των φυτικών παθογόνων.

Συνοπτικά, η έρευνα της Barragán και της ομάδας της συμβάλλει καθοριστικά στην επέκταση της κατανόησής μας για την οριζόντια μεταφορά γονιδίων. Αυτό που είναι ιδιαίτερα σημαντικό είναι ότι αυτές οι διαδικασίες είναι ευρέως διαδεδομένες στη φύση και επηρεάζουν όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των φυτών. Λαμβάνοντας υπόψη τις προόδους στην αλληλουχία επόμενης γενιάς, όπως αυτές που τεκμηριώνονται στο pmc.ncbi.nlm.nih.gov, προσφέρουν νέες προσεγγίσεις στη μελέτη της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων και των βιολογικών επιπτώσεων της.