Horisontaalse kromosoomiülekande avastamine: oht taimedele!

Horisontaalse kromosoomiülekande avastamine: oht taimedele!

Praegused uuringud Kieli Christian Albrechtsi ülikoolis (CAU) avavad uusi perspektiive taimepatogeenide bioloogias. Ana Cristina Barragán, kes töötas Norwichis Sainsbury laboratooriumis järeldoktorandina, avastas, et seen Magnaporthe oryzae võib saada kromosoome seotud metsikutest rohuseentest. See protsess, mida nimetatakse horisontaalseks kromosoomiülekandeks, suurendab M. oryzae, mis on peamine põllukultuuride kahjur, patogeensust. Valju uni-kiel.de Need tõendid muudavad oluliselt varasemaid seisukohti taimi kahjustavate seente kohanemisvõime kohta.

Horisontaalne geeniülekanne, nagu seda protsessi ka teatakse, viitab geneetilise informatsiooni edasiandmisele olemasolevate organismide vahel ja esindab seega teistsugust geneetilise vahetuse mehhanismi kui vertikaalne ülekanne vanematelt järglastele. Seda tüüpi ülekandumist on eriti hästi uuritud bakterite puhul, kuid seente puhul uuritakse seda üha enam. Barragán rõhutab, et tema uurimistööst saadud teadmised aitavad paremini mõista taimehaiguste arengut.

Uurimisviisid ja küsimused

Barragáni Emmy Noetheri rühm töötab transdistsiplinaarsel viisil, ühendades lähenemisviisid molekulaargeneetikast, kromatiini bioloogiast, taimepatoloogiast, genoomikast ja evolutsioonibioloogiast. Üks peamisi uurimisküsimusi käsitleb ülekantud kromosoomide rolli M. oryzae evolutsioonilises kohanemises ja patogeensuses. Muud teemad hõlmavad kromosoomide ülekande molekulaarseid mehhanisme võõrseente vahel ja horisontaalse geeniülekande pikaajalist mõju taimehaiguste arengule.

Eesmärk on saada sügavamat ülevaadet seente genoomi plastilisusest ja selle kohanemisvõimest. Neid tulemusi kasutatakse uute taimekaitsestrateegiate väljatöötamiseks ja põllukultuuride vastupidavuse parandamiseks. Barragán teeb tihedat koostööd CAU fütopatoloogia professori Remco Stamiga. Programm Emmy Noether on loodud selleks, et toetada noori teadlasi ja aidata neil luua oma uurimisprofiili.

Uued avastused taimepatoloogia vallas

Hiljuti ajakirjas Molecular Biology and Evolution avaldatud uuringus uuriti lisaks geneetilisi mehhanisme, mis mõjutavad taimepatogeenide kloonseid liini. See töö näitab, et M. oryzae, tuntud ka sünonüümi Pyricularia oryzae all, on võimeline minikromosoome horisontaalselt üle kandma. Selle näiteks on 1,2 Mb horisontaalselt üle kantud minikromosoom, mis on jagatud riisi isolaatide ja India hanerajala (Eleusine indica) vahel. Minikromosoomide ülekande sündmusi on viimase 300 aasta jooksul dokumenteeritud vähemalt üheksa korda ( pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ).

Need tulemused toetavad hüpoteesi, et looduslikke kõrrelisi nakatavad plahvatusseente populatsioonid toimivad põllukultuure nakatavate epideemiliste kloonliinide arengu geneetiliste reservuaaridena. Need avastused näitavad geneetilise teabe horisontaalse vahetamise tähtsust taimepatogeenide kohanemisel ja evolutsioonil.

Kokkuvõtteks võib öelda, et Barragán ja tema meeskonna uuringud annavad olulise panuse horisontaalse geeniülekande mõistmise laiendamisse. Eriti oluline on see, et need protsessid on looduses laialt levinud ja mõjutavad kõiki elusorganisme, sealhulgas taimi. Arvestades edusamme järgmise põlvkonna järjestamisel, näiteks need, mis on dokumenteeritud pmc.ncbi.nlm.nih.gov, pakuvad uusi lähenemisviise horisontaalse geeniülekande ja selle bioloogiliste mõjude uurimiseks.