Odkrycie poziomego transferu chromosomów: zagrożenie dla roślin!

Odkrycie poziomego transferu chromosomów: zagrożenie dla roślin!

Aktualne badania na Uniwersytecie Christiana Albrechta w Kilonii (CAU) otwierają nowe perspektywy w biologii patogenów roślinnych. Ana Cristina Barragán, która pracowała ze stopniem doktora w Sainsbury Laboratory w Norwich, odkryła, że ​​grzyb Magnaporthe oryzae może otrzymywać chromosomy od pokrewnych grzybów z dzikiej trawy. Proces ten, znany jako poziomy transfer chromosomów, powoduje zwiększoną patogeniczność M. oryzae, głównego szkodnika upraw. Głośny uni-kiel.de Dowody te znacząco zmieniają dotychczasowe poglądy na temat zdolności adaptacyjnych grzybów uszkadzających rośliny.

Horyzontalny transfer genów, jak nazywa się ten proces, odnosi się do przekazywania informacji genetycznej pomiędzy istniejącymi organizmami, a zatem reprezentuje inny mechanizm wymiany genetycznej niż transmisja wertykalna od rodziców do potomstwa. Ten rodzaj przenoszenia został szczególnie dobrze zbadany u bakterii, ale coraz częściej bada się go także u grzybów. Barragán podkreśla, że ​​spostrzeżenia uzyskane w wyniku jej badań pomogą w lepszym zrozumieniu ewolucji chorób roślin.

Podejścia i pytania badawcze

Grupa Barragána Emmy Noether będzie działać w sposób transdyscyplinarny, łącząc podejścia z genetyki molekularnej, biologii chromatyny, patologii roślin, genomiki i biologii ewolucyjnej. Jedno z głównych pytań badawczych będzie dotyczyć roli przeniesionych chromosomów w adaptacji ewolucyjnej i patogeniczności M. oryzae. Inne tematy obejmują molekularne mechanizmy transferu chromosomów między obcymi grzybami oraz długoterminowe skutki poziomego transferu genów na ewolucję chorób roślin.

Celem jest uzyskanie głębszego wglądu w plastyczność genomu grzyba i jego zdolności adaptacyjne. Odkrycia te zostaną wykorzystane do opracowania nowych strategii ochrony roślin i poprawy odporności upraw. Barragán będzie ściśle współpracował z Remco Stamem, profesorem fitopatologii w CAU. Program Emmy Noether ma na celu wsparcie młodych badaczy i pomoc w budowaniu własnego profilu badawczego.

Nowe odkrycia w dziedzinie patologii roślin

W niedawno opublikowanym badaniu w czasopiśmie Molecular Biology and Evolution dodatkowo zbadano mechanizmy genetyczne wpływające na linie klonalne patogenów roślinnych. Praca ta pokazuje, że M. oryzae, znana również pod synonimem Pyrcularia oryzae, jest zdolna do poziomego przenoszenia minichromosomów. Przykładem tego jest mini-chromosom przeniesiony poziomo o wielkości 1,2 Mb, który jest wspólny dla izolatów ryżu i gęsi indyjskiej (Eleusine indica). Zdarzenia związane z transferem minichromosomów udokumentowano co najmniej dziewięć razy w ciągu ostatnich 300 lat ( pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ).

Wyniki te potwierdzają hipotezę, że populacje grzybów zarazowych infekujących dzikie trawy działają jako rezerwuary genetyczne dla ewolucji epidemicznych linii klonalnych infekujących uprawy. Odkrycia te ukazują znaczenie poziomej wymiany informacji genetycznej w adaptacji i ewolucji patogenów roślinnych.

Podsumowując, badania Barragán i jej zespołu wnoszą kluczowy wkład w poszerzanie naszej wiedzy na temat horyzontalnego transferu genów. Co szczególnie istotne, procesy te są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie i dotyczą wszystkich organizmów żywych, w tym roślin. Biorąc pod uwagę postępy w sekwencjonowaniu nowej generacji, takie jak te udokumentowane w pmc.ncbi.nlm.nih.gov, oferują nowe podejście do badania horyzontalnego transferu genów i jego skutków biologicznych.