Objav horizontálneho prenosu chromozómov: nebezpečenstvo pre rastliny!

Objav horizontálneho prenosu chromozómov: nebezpečenstvo pre rastliny!

Súčasný výskum na Univerzite Christiana Albrechtsa v Kieli (CAU) otvára nové perspektívy v biológii rastlinných patogénov. Ana Cristina Barragán, ktorá pracovala ako postdoktorandská výskumníčka v laboratóriu Sainsbury v Norwichi, zistila, že huba Magnaporthe oryzae môže prijímať chromozómy z príbuzných divokých húb tráv. Tento proces, známy ako horizontálny prenos chromozómov, vedie k zvýšenej patogenite M. oryzae, hlavného škodcu plodín. nahlas uni-kiel.de Tento dôkaz výrazne mení doterajšie názory na adaptabilitu húb poškodzujúcich rastliny.

Horizontálny prenos génov, ako je tento proces tiež známy, sa týka odovzdávania genetickej informácie medzi existujúcimi organizmami a predstavuje tak odlišný mechanizmus genetickej výmeny ako vertikálny prenos z rodičov na potomkov. Tento typ prenosu bol obzvlášť dobre študovaný na baktériách, ale stále viac sa skúma len na hubách. Barragán zdôrazňuje, že poznatky získané z jej výskumu pomôžu lepšie pochopiť vývoj chorôb rastlín.

Výskumné prístupy a otázky

Barragánova skupina Emmy Noether bude pracovať transdisciplinárnym spôsobom a bude spájať prístupy z molekulárnej genetiky, biológie chromatínu, patológie rastlín, genomiky a evolučnej biológie. Jedna z hlavných výskumných otázok sa bude zaoberať úlohou prenesených chromozómov v evolučnej adaptácii a patogenite M. oryzae. Ďalšími témami sú molekulárne mechanizmy prenosu chromozómov medzi cudzími hubami a dlhodobé účinky horizontálneho prenosu génov na evolúciu chorôb rastlín.

Cieľom je získať hlbší pohľad na plasticitu genómu húb a jeho adaptabilitu. Tieto zistenia sa použijú na vývoj nových stratégií na ochranu rastlín a zlepšenie odolnosti plodín. Barragán bude úzko spolupracovať s Remcom Stamom, profesorom fytopatológie na CAU. Program Emmy Noether je navrhnutý tak, aby podporoval mladých výskumníkov a pomohol im vybudovať si vlastný výskumný profil.

Nové objavy v oblasti patológie rastlín

Nedávno publikovaná štúdia v časopise Molecular Biology and Evolution dodatočne skúmala genetické mechanizmy ovplyvňujúce klonálne línie rastlinných patogénov. Táto práca ukazuje, že M. oryzae, tiež známy pod synonymom Pyricularia oryzae, je schopný horizontálneho prenosu minichromozómov. Príkladom toho je 1,2 Mb horizontálne prenesený mini-chromozóm, ktorý je zdieľaný medzi ryžovými izolátmi a indickou husou (Eleusine indica). Udalosti prenosu minichromozómov boli zdokumentované najmenej deväťkrát za posledných 300 rokov ( pubmed.ncbi.nlm.nih.gov ).

Tieto výsledky podporujú hypotézu, že populácie plesňových húb infikujúce divoké trávy pôsobia ako genetické rezervoáre pre vývoj epidemických klonálnych línií, ktoré infikujú plodiny. Tieto objavy demonštrujú dôležitosť horizontálnej výmeny genetických informácií pri adaptácii a evolúcii rastlinných patogénov.

Stručne povedané, výskum Barragán a jej tímu zásadne prispieva k rozšíreniu nášho chápania horizontálneho prenosu génov. Obzvlášť dôležité je, že tieto procesy sú v prírode rozšírené a ovplyvňujú všetky živé organizmy vrátane rastlín. Vzhľadom na pokroky v sekvencovaní novej generácie, ako sú tie zdokumentované v pmc.ncbi.nlm.nih.gov ponúkajú nové prístupy k štúdiu horizontálneho prenosu génov a jeho biologických účinkov.