• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Unijni naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie genomu choroby grzybowej

    22.12.2010. 16:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy, których prace są finansowane ze środków unijnych, przeprowadzili sekwencjonowanie genomu powszechnej choroby grzybowej, która atakuje rozmaite zboża, w tym jęczmień. Badania, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie Science, mogą pomóc w pogłębieniu naszej wiedzy na temat ewolucji roślin. Zostały częściowo dofinansowane z projektu BIOEXPLOIT (Wykorzystywanie naturalnej bioróżnorodności roślin do produkcji żywności wolnej od pestycydów), który otrzymał niemal 16 mln EUR z tematu "Jakość i bezpieczeństwo żywności" Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE.

    Naukowcy pracujący pod kierunkiem Imperial College w Londynie (ICL) w Wlk. Brytanii twierdzą, że wyniki ich badań rzucają światło na sposób, w jaki pasożyty w genomie grzyba ułatwiają adaptację choroby i jej walkę z mechanizmami obronnymi rośliny.

    Dodają, że istnieje możliwość opracowania nowych technik upraw, które ułatwią zapanowanie nad infekcjami i utrzymanie zbóż w zdrowiu. Możliwość utrzymania roślin w zdrowiu stanowi również potężny krok w kierunku zapewnienia żywności na naszej planecie.

    Zespół odkodował genom Blumeria, który wywołuje mączniaka zbożowego jęczmienia. Mączniak atakuje wiele zbóż, owoców i warzyw w Europie. Rośliny, które padają jego ofiarami pokrywają się mącznymi, białymi plamami, które rozprzestrzeniają się na liście i łodygi. Uprawy nie mogą przez to dawać plonów, co z kolei wpływa na ogólną wydajność rolnictwa.

    Rolnicy stosują kilka metod, aby zapobiegać pojawieniu się mączniaka: fungicydy, płodozmian i odmiany odporne genetycznie. Problem jednak w tym, że grzyb ewoluuje zdecydowanie za szybko, aby te techniki były skuteczne. Mączniak ewoluuje szybko, ponieważ wiele pasożytów w genomie, tak zwanych transpozonów, pomaga mu ukryć się i działać bez wywoływania alarmu. Roślina jest "zdezorientowana", ponieważ docelowe molekuły wykorzystywane przez nią do wykrywania początku choroby zostają zmienione.

    Zespól twierdzi, że odkrył liczne i duże transpozony w genomie Blumeria. "To było ogromne zaskoczenie - mówi dr Pietro D. Spanu z Wydziału Nauk Przyrodniczych ICL, naczelny autor raportu z badań - jako że genom zazwyczaj stara się utrzymać swoje transpozony pod kontrolą. Ale w przypadku tych genomów jedna z kontroli została zniesiona. Sądzimy, że posiadanie tych pasożytów może stanowić w ich przypadku przewagę adaptacyjną, gdyż umożliwia patogenom szybszą reakcję na ewolucję rośliny i pokonanie jej układu immunologicznego."

    Wyniki badań dadzą naukowcom bodziec, jakiego potrzebują do opracowania nowych fungicydów i odpornych zbóż, przede wszystkim dlatego, że rzucają światło na sposób szybkiej adaptacji mączniaka. "Dzięki tej wiedzy na temat genomu możemy teraz szybko ustalić, które geny uległy mutacji i na tej podstawie wyselekcjonować odmiany roślin o wyższej odporności" - wyjaśnia dr Spanu.

    Zdaniem zespołu możliwe jest również monitorowanie rozprzestrzeniania się i ewoluowania odporności na fungicydy w pojawiającej się epidemii. "Będziemy w stanie opracować znacznie skuteczniejsze sposoby monitorowania i rozpoznawania pojawiającej się odporności, co ostatecznie przełoży się na opracowanie skuteczniejszych i trwalszych metod kontroli" - dodaje dr Spanu.

    Naukowcy twierdzą, że patogeny mączniaka są typem pasożyta "przymuszonego", co oznacza, że nie mogą żyć swobodnie w glebie i potrzebują roślin gospodarzy, które zapewniają im przetrwanie. To uzależnienie zmusiło patogeny do znalezienia sposobu na ukrycie się i wyłączenie mechanizmów obronnych rośliny.

    "Odkryliśmy teraz, że dzieje się tak w przypadku wielu grzybów i organizmów grzybopodobnych, które są patogenami przymuszonymi" - mówi dr Spanu, dodając że kosztowna rozbudowa genomu może być zatem kompromisem zapewniającym tym patogenom przetrwanie. "Nieprzymuszone patogeny nie są tak uzależnione od swoich gospodarzy, ponieważ mogą żyć gdzie indziej, a zatem w mniejszym stopniu polegają na szybkiej ewolucji."

    Wkład w badania wnieśli naukowcy z Francji i Niemiec.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Geny R, geny odporności – grupa genów obecnych w genomie roślin odpowiedzialnych za przekazywanie dziedzicznej odporności na patogeny. Każdy z genów R zapewnia roślinom całkowitą odporność na konkretny patotyp patogenu. Produkt genu R wchodzi w reakcję pośrednią lub bezpośrednią z produktem genu awirulencji (gen avr) obecnego w genomie organizmu atakującego rośliny. Ten mechanizm obronny określany jest jako odporność "gen na gen". Efektem reakcji między produktem genu R a produktem genu avr jest reakcja nadwrażliwości, obumarcie zainfekowanego fragmentu tkanek i uniemożliwienie patogenowi dalszego rozprzestrzeniania.

    Odporność roślin na suszę, odporność roślin na deficyt wody – zdolność roślin do przetrwania w środowisku, które nie zapewnia odpowiedniej ilości wody dla organizmu. Mechanizmy zapewniające przetrwanie mogą mieć charakter morfologiczny, fizjologiczny i biochemiczny. Część mechanizmów odpornościowych ma charakter adaptacji, cechy dziedziczone, a część charakter aklimatyzacji, cech pojawiających się w warunkach stresu nie przekazywanych na kolejne pokolenia. Wyróżniane są dwie strategie odporności na suszę. Pierwsza z nich polega na przeciwdziałaniu odwodnieniu, rośliny stosujące taką strategię nazywane są roślinami homeohydrycznymi. Druga strategia polega na tolerowaniu odwodnienia, rośliny stosujące taką strategię nazywane są roślinami poikilohydrycznymi. Susza może mieć charakter suszy atmosferycznej, czyli niskiej względnej wilgotności powietrza, suszy glebowej, czyli niskiej zawartości wody w glebie albo suszy fizjologicznej, związanej z zasoleniem gleby lub zamarznięciem wody w glebie.

    Projekt poznania ludzkiego cognomu (ang. Human Cognome Project) – zespół projektów badawczych mających na celu rozszyfrowanie działania ludzkiego mózgu. Nazwa cognom bierze się od łacińskiego cogito (myślę) i nawiązuje do nazwy genom. Cognom oznacza zespół cech określających sposób myślenia człowieka. Podstawowym założeniem projektu jest próba zrozumienia mózgu ludzkiego jako bardzo skomplikowanej maszyny. Naukowcy chcą odszyfrować sposób działania naszego umysłu podobnie, jak to się udało w Projekcie poznania ludzkiego genomu.

    Wirus nabytego niedoboru immunologicznego kotów (ang. feline immunodeficiency virus, FIV) – wirus z rodzaju lentiwirusów, z rodziny retrowirusów. Wywołuje u kotów domowych niedobór odporności, który określany jest jako zespół niedoboru odporności, a potocznie zwany jest kocim AIDS, ponieważ przypomina ludzką odmianę tej choroby. FIV nie stanowi jednak zagrożenia dla ludzi, gdyż nie mogą się nim zarazić. Został po raz pierwszy opisany w 1986. Występuje u 11% kotów na świecie.

    Wirus nabytego niedoboru immunologicznego kotów (ang. feline immunodeficiency virus, FIV) – wirus z rodzaju lentiwirusów, z rodziny retrowirusów. Wywołuje u kotów domowych niedobór odporności, który określany jest jako zespół niedoboru odporności, a potocznie zwany jest kocim AIDS, ponieważ przypomina ludzką odmianę tej choroby. FIV nie stanowi jednak zagrożenia dla ludzi, gdyż nie mogą się nim zarazić. Został po raz pierwszy opisany w 1986. Występuje u 11% kotów na świecie.

    Wirus nabytego niedoboru immunologicznego kotów (ang. feline immunodeficiency virus, FIV) – wirus z rodzaju lentiwirusów, z rodziny retrowirusów. Wywołuje u kotów domowych niedobór odporności, który określany jest jako zespół niedoboru odporności, a potocznie zwany jest kocim AIDS, ponieważ przypomina ludzką odmianę tej choroby. FIV nie stanowi jednak zagrożenia dla ludzi, gdyż nie mogą się nim zarazić. Został po raz pierwszy opisany w 1986. Występuje u 11% kotów na świecie.

    Wirus nabytego niedoboru immunologicznego kotów (ang. feline immunodeficiency virus, FIV) – wirus z rodzaju lentiwirusów, z rodziny retrowirusów. Wywołuje u kotów domowych niedobór odporności, który określany jest jako zespół niedoboru odporności, a potocznie zwany jest kocim AIDS, ponieważ przypomina ludzką odmianę tej choroby. FIV nie stanowi jednak zagrożenia dla ludzi, gdyż nie mogą się nim zarazić. Został po raz pierwszy opisany w 1986. Występuje u 11% kotów na świecie.

    Dodano: 22.12.2010. 16:37  


    Najnowsze