#FungalManipulation #PlantFungiInteraction #SymbioticFungi #PathogenicFungi #ProteinStructures #AMFungi #EffectProteins #PlantHealth #Agriculture #AlphaFold2 #PlantMicrobeInteractions #GatsbyChritableFoundation #SLCU
Wetenskaplikes aan die Sainsbury Laboratory Cambridge Universiteit (SLCU) het 'n baanbrekende ontdekking gemaak, wat onthul dat simbiotiese en patogene swamme, ondanks die feit dat hulle ver verwant is, 'n soortgelyke groep proteïene gebruik om plante te manipuleer en te bewoon. Hierdie navorsing, wat afgeskei proteïene van hierdie swamme met behulp van gevorderde KI-tegnologie vergelyk het, werp lig op die meganismes onderliggend aan plant-swamme-interaksies. Die bevindinge het beduidende implikasies vir landbou en natuurlike ekosisteme, aangesien die begrip van hierdie molekulêre gereedskap potensieel voordelige plant-swamme-verhoudings kan verbeter, terwyl dit ook risiko's van verhoogde vatbaarheid vir patogene inhou.
Sebastian Schornack en sy navorsingspan by SLCU is toegewyd aan die identifisering en karakterisering van nuwe arbuskulêre mikoriza (AM) effektore, wat proteïene is wat deur simbiotiese swamme afgeskei word om hul kolonisasie van plantwortels te vergemaklik. In hul soeke om die strategieë wat deur patogene en simbiotiese swamme gebruik word, te ontrafel, het die span die AlphaFold2 KI-rekenaarprogram gebruik, 'n kragtige hulpmiddel om proteïenstrukture te voorspel. Dit het hulle in staat gestel om die afgeskeide proteïene van simbiotiese en patogene swamme te vergelyk, wat uiteindelik gelei het tot die ontdekking van 'n struktureel soortgelyke groep proteïene wat in die genome van beide tipes swamme gekodeer is.
Die studie se bevindinge het verreikende implikasies vir plantgesondheid en landbou. Simbiotiese swamme, soos AM-swamme, speel 'n deurslaggewende rol in voedingstofopname, plantgroeibevordering en verdediging teen patogene. Aan die ander kant is patogene swamme, soos Fusarium oxysporum, vernietigende patogene wat belangrike gewasse soos piesangs en oliepalms bedreig. Die identifikasie van gedeelde proteïene, bekend as Fusarium oxysporum lycopersici dual-domain proteins (FOLDs), dui daarop dat hierdie proteïene bydra tot die vermoë van beide simbiotiese en patogeniese swamme om plante suksesvol te bewoon.
Dr. Schornack beklemtoon dat hoewel die verbetering van AM-verwantskappe in gewasse plantegroei kan bevoordeel, dit ook hul kwesbaarheid vir patogene kan verhoog. Hierdie ontdekking laat vrae ontstaan oor die teenwoordigheid en funksie van hierdie proteïene in simbiotiese swamme en die potensiële implikasies vir plant-mikrobe-interaksies.
Om die diversiteit en ooreenkomste van effektore wat deur beide simbione en patogene gebruik word, te verstaan, is noodsaaklik om die ingewikkeldhede van plant-mikrobe-interaksies te ontrafel. Alhoewel effektorproteïene in plant-patogeen-verwantskappe relatief goed bestudeer is, is ons kennis van plant-simbion-interaksies, soos dié wat AM-swamme betrek, beperk. Die ontdekking van die verskillende effektore wat betrokke is by die plant-simbionverhouding is 'n sleutelfokus van die Schornack-span se navorsing wat aan die gang is.
Hierdie baanbrekende navorsing is moontlik gemaak deur befondsing van die Gatsby Charitable Foundation, die Royal Society en die European Research Council.