Unijni naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie genomu choroby grzybowej :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Wyniki nowych badań rzucają światło na dynamikę epidemii grypy

Wyniki nowych badań rzucają światło na rolę układu immunologicznego w chorobie Alzheimera

W jaki sposób receptory dla białek wpływają na odporność rośliny

Badania rzucają więcej światła na mechanizmy wykrywania substancji odżywczych przez rośliny

Wodooszczędne nasiona, które zapewnią bezpieczeństwo zasobów żywności na świecie

Wyniki nowych badań sugerują, że skromniejsze posiłki zapewniają dłuższe i zdrowsze życie

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

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

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. pełny tekst

Genomika dziedzina biologii molekularnej i biologii teoretycznej (pokrewna genetyce i ściśle związana z bioinformatyką) zajmująca się analizą genomu organizmów. Głównym celem genomiki jest poznanie sekwencji materiału genetycznego oraz mapowanie genomu ale również określenie wszelkich zależności i interakcji wewnątrz genomu. pełny tekst

Rzęsistek pochwowy (łac. Trichomonas vaginalis) jednokomórkowy przedstawiciel Excavata, pierwotniak z grupy wiciowców, który jest pasożytem bytującym w drogach moczowo-płciowych człowieka. Wywołuje przenoszoną drogą płciową chorobę rzęsistkowicę. W Science z 12 stycznia 2007 roku zespół naukowców pod kierownictwem Jane M. Carlton doniósł o zsekwencjonowaniu jego genomu, o wielkości ok. 160 mega par zasad, z czego dwie trzecie to sekwencje powtórzeniowe (repetywne), lub transpozonowe świadczy to o niedawnym rozszerzeniu genomu, związanym z przystosowaniem do pasożytniczego trybu życia, a wynikłym z poziomego transferu genu od bakterii i późniejszym amplifikacjom odpowiednich rodzin genowych. Uzyskana sekwencja genomu przewiduje również nowe, nieznane funkcje hydrogenosomu, co jest zgodne z mitochondrialną teorią jego pochodzenia. pełny tekst

Mutacja cicha mutacja sekwencji nukleotydowych, która nie ma wpływu na funkcjonowanie genomu. Są to mutacje w pozagenowym DNA, w niekodujących fragmentach genów i mutacje synonimiczne. Ok. 95,5% ludzkiego genomu może ulec mutacji bez znaczących zmian. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".