#FungalManipulation #PlantFungiInteraction #SymbioticFungi #PathogenicFungi #ProteinStructures #AMFungi #EffectorProteins #Plant Health #Agriculture #AlphaFold2 #PlantMicrobeInteractions #GatsbyCharitableFoundation #SLCU
Oamenii de știință de la Laboratorul Sainsbury de la Universitatea Cambridge (SLCU) au făcut o descoperire revoluționară, dezvăluind că ciupercile simbiotice și patogene, deși sunt înrudite la distanță, folosesc un grup similar de proteine pentru a manipula și locui plantele. Această cercetare, care a comparat proteinele secretate de aceste ciuperci folosind tehnologia avansată AI, aruncă lumină asupra mecanismelor care stau la baza interacțiunilor plante-ciuperci. Descoperirile au implicații semnificative pentru agricultură și ecosistemele naturale, deoarece înțelegerea acestor instrumente moleculare ar putea îmbunătăți relațiile potențial benefice dintre plante și ciuperci, prezentând, în același timp, riscuri de susceptibilitate crescută la agenți patogeni.
Sebastian Schornack și echipa sa de cercetare de la SLCU sunt dedicate identificării și caracterizării noilor efectori de micoriză arbusculară (AM), care sunt proteine secretate de ciupercile simbiotice pentru a facilita colonizarea rădăcinilor plantelor. În încercarea lor de a dezvălui strategiile folosite de ciupercile patogene și simbiotice, echipa a folosit programul de calculator AlphaFold2 AI, un instrument puternic pentru prezicerea structurilor proteinelor. Acest lucru le-a permis să compare proteinele secretate ale ciupercilor simbiotice și patogene, ducând în cele din urmă la descoperirea unui grup similar structural de proteine codificate în genomul ambelor tipuri de ciuperci.
Descoperirile studiului au implicații de amploare pentru sănătatea plantelor și agricultură. Ciupercile simbiotice, cum ar fi ciupercile AM, joacă un rol crucial în absorbția nutrienților, promovarea creșterii plantelor și apărarea împotriva agenților patogeni. Pe de altă parte, ciupercile patogene, cum ar fi Fusarium oxysporum, sunt agenți patogeni distructivi care amenință culturi importante precum bananele și palmierii de ulei. Identificarea proteinelor partajate, cunoscute sub numele de Fusarium oxysporum lycopersici dual-domain proteins (FOLD), sugerează că aceste proteine contribuie la capacitatea atât a ciupercilor simbiotice, cât și a celor patogene de a locui cu succes în plante.
Dr. Schornack subliniază că, deși îmbunătățirea relațiilor AM în culturi poate aduce beneficii creșterii plantelor, ar putea crește și vulnerabilitatea acestora la agenții patogeni. Această descoperire ridică întrebări despre prezența și funcția acestor proteine în ciupercile simbiotice și implicațiile potențiale pentru interacțiunile plantă-microb.
Înțelegerea diversității și asemănării efectorilor utilizați atât de simbioți, cât și de agenți patogeni este crucială pentru dezlegarea complexității interacțiunilor plantă-microb. Deși proteinele efectoare în relațiile plantă-patogen sunt relativ bine studiate, cunoștințele noastre despre interacțiunile plantă-simbiont, cum ar fi cele care implică ciupercile AM, sunt limitate. Descoperirea diferiților efectori implicați în relația plantă-simbiont este un obiectiv cheie al cercetării echipei Schornack în curs.
Această cercetare revoluționară a fost posibilă prin finanțarea de la Gatsby Charitable Foundation, Royal Society și European Research Council.