Horisontaalisen kromosominsiirron löytö: vaara kasveille!

Horisontaalisen kromosominsiirron löytö: vaara kasveille!

Kielin Christian Albrechts Universityn (CAU) nykyinen tutkimus avaa uusia näkökulmia kasvipatogeenien biologiaan. Ana Cristina Barragán, joka työskenteli tutkijatohtorina Sainsburyn laboratoriossa Norwichissa, on havainnut, että Magnaporthe oryzae -sieni voi vastaanottaa kromosomeja sukulaisista luonnonvaraisista ruohosienistä. Tämä prosessi, joka tunnetaan horisontaalisena kromosominsiirrona, johtaa M. oryzaen, tärkeimmän viljelykasvintuhoojan, lisääntyneeseen patogeenisyyteen. äänekäs uni-kiel.de Tämä todiste muuttaa merkittävästi aiempia näkemyksiä kasveja vahingoittavien sienten sopeutumiskyvystä.

Horisontaalinen geeninsiirto, kuten prosessi myös tunnetaan, viittaa geneettisen tiedon välittämiseen olemassa olevien organismien välillä ja edustaa siten erilaista geneettisen vaihdon mekanismia kuin vertikaalinen siirtyminen vanhemmilta jälkeläisille. Tämän tyyppistä siirtoa on tutkittu erityisen hyvin bakteereissa, mutta sitä tutkitaan vasta yhä enemmän sienissä. Barragán korostaa, että hänen tutkimuksestaan ​​saadut oivallukset auttavat ymmärtämään paremmin kasvitautien kehitystä.

Tutkimuslähestymistapoja ja kysymyksiä

Barragánin Emmy Noether -ryhmä työskentelee poikkitieteellisesti yhdistäen lähestymistapoja molekyyligenetiikasta, kromatiinibiologiasta, kasvipatologiasta, genomiikasta ja evoluutiobiologiasta. Yksi tärkeimmistä tutkimuskysymyksistä käsittelee siirrettyjen kromosomien roolia M. oryzaen evolutionaarisessa mukautumisessa ja patogeenisyydessä. Muita aiheita ovat muun muassa vieraiden sienten välisen kromosomisiirron molekyylimekanismit ja horisontaalisen geeninsiirron pitkäaikaiset vaikutukset kasvitautien evoluutioon.

Tavoitteena on saada syvempää näkemystä sienen genomin plastisuudesta ja sen sopeutumiskyvystä. Näitä tuloksia käytetään uusien kasvinsuojelustrategioiden kehittämiseen ja viljelykasvien sietokyvyn parantamiseen. Barragán työskentelee läheisessä yhteistyössä CAU:n fytopatologian professorin Remco Stamin kanssa. Emmy Noether -ohjelma on suunniteltu tukemaan nuoria tutkijoita ja auttamaan heitä rakentamaan omaa tutkimusprofiiliaan.

Uusia löytöjä kasvipatologian alalla

Äskettäin Molecular Biology and Evolution -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tutkittiin lisäksi geneettisiä mekanismeja, jotka vaikuttavat kasvipatogeenien kloonilinjoihin. Tämä työ osoittaa, että M. oryzae, joka tunnetaan myös synonyymillä Pyricularia oryzae, pystyy siirtämään minikromosomeja vaakasuunnassa. Esimerkki tästä on 1,2 Mt:n vaakasuoraan siirretty minikromosomi, joka on jaettu riisi-isolaattien ja intialaisen hanhenjalan (Eleusine indica) kesken. Minikromosomisiirtotapahtumat on dokumentoitu vähintään yhdeksän kertaa viimeisen 300 vuoden aikana ( pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ).

Nämä tulokset tukevat hypoteesia, että luonnonvaraisia ​​ruohoja infektoivat räjähdyssienipopulaatiot toimivat geneettisinä varastoina viljelykasveja tartuttavien epidemioiden kloonilinjojen kehitykselle. Nämä löydöt osoittavat geneettisen tiedon horisontaalisen vaihdon tärkeyden kasvipatogeenien sopeutumisessa ja evoluutiossa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että Barragán ja hänen tiiminsä tutkimus myötävaikuttaa ratkaisevasti ymmärryksemme laajentamiseen horisontaalisesta geeninsiirrosta. Erityisen tärkeää on, että nämä prosessit ovat laajalle levinneitä luonnossa ja vaikuttavat kaikkiin eläviin organismeihin, mukaan lukien kasveihin. Ottaen huomioon edistykset seuraavan sukupolven sekvensoinnissa, kuten dokumentoidut pmc.ncbi.nlm.nih.gov, tarjoavat uusia lähestymistapoja horisontaalisen geeninsiirron ja sen biologisten vaikutusten tutkimiseen.