#FungalManipulation #PlantFungiInteraction #SymbioticFungi #PathogenicFungi #ProteinStructures #AMFungi #EffectorProteins #PlantHealth #Agriculture #AlphaFold2 #PlantMicrobeInteractions #GatsbyCharitableFoundation #SLCU
Znanstvenici sa Sveučilišta Sainsbury Laboratory Cambridge (SLCU) došli su do revolucionarnog otkrića, otkrivajući da simbiotske i patogene gljive, unatoč tome što su u dalekom srodstvu, koriste sličnu skupinu proteina za manipuliranje i naseljavanje biljaka. Ovo istraživanje, koje je uspoređivalo izlučene proteine iz ovih gljiva korištenjem napredne AI tehnologije, baca svjetlo na mehanizme koji leže u osnovi interakcija između biljaka i gljiva. Nalazi imaju značajne implikacije za poljoprivredu i prirodne ekosustave, budući da bi razumijevanje ovih molekularnih alata moglo poboljšati potencijalno korisne odnose između biljaka i gljiva, a istovremeno predstavlja rizik povećane osjetljivosti na patogene.
Sebastian Schornack i njegov istraživački tim na SLCU posvećeni su identificiranju i karakteriziranju novih efektora arbuskularne mikorize (AM), koji su proteini koje izlučuju simbiotske gljive kako bi im se olakšala kolonizacija korijena biljaka. U svojoj potrazi za razotkrivanjem strategija koje koriste patogene i simbiotske gljive, tim je koristio računalni program AlphaFold2 AI, moćan alat za predviđanje strukture proteina. To im je omogućilo usporedbu izlučenih proteina simbiotskih i patogenih gljiva, što je u konačnici dovelo do otkrića strukturno slične skupine proteina kodiranih u genomima obiju vrsta gljiva.
Nalazi studije imaju dalekosežne implikacije na zdravlje biljaka i poljoprivredu. Simbiotske gljive, kao što su AM gljive, igraju ključnu ulogu u unosu hranjivih tvari, poticanju rasta biljaka i obrani od patogena. S druge strane, patogene gljive, poput Fusarium oxysporum, destruktivni su patogeni koji prijete važnim usjevima poput banana i uljanih palmi. Identifikacija zajedničkih proteina, poznatih kao Fusarium oxysporum lycopersici proteini s dvostrukom domenom (FOLDs), sugerira da ti proteini pridonose sposobnosti simbiotskih i patogenih gljiva da uspješno nastanjuju biljke.
Dr. Schornack naglašava da, iako poboljšanje AM odnosa u usjevima može koristiti rastu biljaka, to također može povećati njihovu osjetljivost na patogene. Ovo otkriće postavlja pitanja o prisutnosti i funkciji ovih proteina u simbiotičkim gljivama i mogućim implikacijama za interakcije biljke i mikroba.
Razumijevanje raznolikosti i sličnosti efektora koje koriste i simbionti i patogeni ključno je za razotkrivanje zamršenosti interakcija biljaka i mikroba. Iako su efektorski proteini u odnosima biljka-patogen relativno dobro proučeni, naše znanje o interakcijama biljka-simbiont, poput onih koje uključuju AM gljive, je ograničeno. Otkrivanje različitih efektora uključenih u odnos biljka-simbiont ključni je fokus istraživanja tima Schornack koje je u tijeku.
Ovo revolucionarno istraživanje omogućeno je financiranjem dobrotvorne zaklade Gatsby, Kraljevskog društva i Europskog istraživačkog vijeća.