Horizontalaus chromosomų perdavimo atradimas: pavojus augalams!

Horizontalaus chromosomų perdavimo atradimas: pavojus augalams!

Dabartiniai tyrimai Christian Albrechts universitete Kylyje (CAU) atveria naujas augalų patogenų biologijos perspektyvas. Ana Cristina Barragán, dirbusi doktorantūroje Sainsbury laboratorijoje Noridže, atrado, kad grybelis Magnaporthe oryzae gali gauti chromosomas iš giminingų laukinių žolių grybų. Šis procesas, žinomas kaip horizontalus chromosomų perkėlimas, padidina M. oryzae, pagrindinio pasėlių kenkėjo, patogeniškumą. Garsiai uni-kiel.de Šie įrodymai reikšmingai keičia ankstesnę nuomonę apie augalams žalingų grybų prisitaikymą.

Horizontalus genų perdavimas, kaip šis procesas taip pat žinomas, reiškia genetinės informacijos perdavimą tarp esamų organizmų, taigi yra kitoks genetinių mainų mechanizmas nei vertikalus perdavimas iš tėvų palikuonims. Šis pernešimo būdas buvo ypač gerai ištirtas bakterijose, tačiau tik vis dažniau tiriamas grybų. Barragán pabrėžia, kad jos tyrimų metu gautos įžvalgos padės geriau suprasti augalų ligų raidą.

Tyrimo metodai ir klausimai

Barragán Emmy Noether grupė dirbs tarpdisciplininiu būdu, derindama molekulinės genetikos, chromatino biologijos, augalų patologijos, genomikos ir evoliucinės biologijos metodus. Vienas iš pagrindinių tyrimo klausimų bus susijęs su perkeltų chromosomų vaidmeniu M. oryzae evoliucinėje adaptacijoje ir patogeniškume. Kitos temos apima molekulinius chromosomų perdavimo tarp svetimų grybų mechanizmus ir ilgalaikį horizontalaus genų perdavimo poveikį augalų ligų evoliucijai.

Tikslas – įgyti gilesnių įžvalgų apie grybelio genomo plastiškumą ir jo adaptyvumą. Šios išvados bus naudojamos kuriant naujas augalų apsaugos ir pasėlių atsparumo didinimo strategijas. Barragán glaudžiai bendradarbiaus su Remco Stam, CAU fitopatologijos profesoriumi. „Emmy Noether“ programa skirta padėti jauniems mokslininkams ir padėti jiems susikurti savo mokslinių tyrimų profilį.

Nauji atradimai augalų patologijos srityje

Neseniai žurnale „Molecular Biology and Evolution“ paskelbtas tyrimas papildomai ištyrė genetinius mechanizmus, turinčius įtakos augalų patogenų kloninėms linijoms. Šis darbas rodo, kad M. oryzae, dar žinomas kaip Pyricularia oryzae sinonimas, gali horizontaliai perkelti mini chromosomas. To pavyzdys yra 1,2 Mb horizontaliai perkelta mini chromosoma, kuri yra dalijama tarp ryžių izoliatų ir Indijos žąsų pėdų (Eleusine indica). Minichromosomų perdavimo įvykiai buvo dokumentuoti mažiausiai devynis kartus per pastaruosius 300 metų ( pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ).

Šie rezultatai patvirtina hipotezę, kad laukines žoles užkrečiančios sprogstamųjų grybų populiacijos veikia kaip genetiniai rezervuarai epideminių kloninių linijų, užkrečiančių pasėlius, raidai. Šie atradimai parodo horizontalaus keitimosi genetine informacija svarbą adaptuojantis ir evoliucionuojant augalų patogenams.

Apibendrinant galima pasakyti, kad Barragán ir jos komandos tyrimai labai prisideda prie mūsų supratimo apie horizontalųjį genų perdavimą. Ypač svarbu tai, kad šie procesai yra plačiai paplitę gamtoje ir veikia visus gyvus organizmus, įskaitant augalus. Atsižvelgiant į naujos kartos sekos pažangą, pvz., dokumentuotą pmc.ncbi.nlm.nih.gov, siūlo naujus horizontalaus genų perdavimo ir jo biologinio poveikio tyrimo metodus.