#FungalManipulation #PlantFungiInteraction #SymbioticFungi #PathogenicFungi #ProteinStructures #AMFungi #EffectorProteins #PlantHealth #Agriculture #AlphaFold2 #PlantMicrobeInteractions #Gatsby #SLCUCharitableFoundation
Naučnici sa Univerziteta Sainsbury Laboratory Cambridge (SLCU) došli su do revolucionarnog otkrića, otkrivajući da simbiotske i patogene gljive, uprkos tome što su u udaljenom srodstvu, koriste sličnu grupu proteina za manipulaciju i naseljavanje biljaka. Ovo istraživanje, koje je upoređivalo izlučene proteine iz ovih gljiva korištenjem napredne AI tehnologije, baca svjetlo na mehanizme koji leže u osnovi interakcije biljaka i gljiva. Nalazi imaju značajne implikacije na poljoprivredu i prirodne ekosisteme, jer bi razumijevanje ovih molekularnih alata moglo poboljšati potencijalno korisne odnose između biljaka i gljiva, a istovremeno predstavlja rizik od povećane osjetljivosti na patogene.
Sebastian Schornack i njegov istraživački tim na SLCU posvećeni su identifikaciji i karakterizaciji novih efektora arbuskularne mikorize (AM), koji su proteini koje luče simbiotske gljive kako bi olakšale njihovu kolonizaciju korijena biljaka. U potrazi za otkrivanjem strategija koje koriste patogene i simbiotske gljive, tim je koristio kompjuterski program AlphaFold2 AI, moćan alat za predviđanje proteinskih struktura. To im je omogućilo da uporede izlučene proteine simbiotskih i patogenih gljiva, što je na kraju dovelo do otkrića strukturno slične grupe proteina kodiranih u genomima obe vrste gljiva.
Nalazi studije imaju dalekosežne implikacije na zdravlje biljaka i poljoprivredu. Simbiotske gljive, kao što su AM gljive, igraju ključnu ulogu u unosu nutrijenata, promociji rasta biljaka i odbrani od patogena. S druge strane, patogene gljive, poput Fusarium oxysporum, su destruktivni patogeni koji ugrožavaju važne usjeve poput banana i uljanih palmi. Identifikacija zajedničkih proteina, poznatih kao Fusarium oxysporum lycopersici, dvodomenski proteini (FOLDs), sugerira da ovi proteini doprinose sposobnosti kako simbiotskih tako i patogenih gljiva da uspješno naseljavaju biljke.
Dr. Schornack naglašava da, iako poboljšanje AM odnosa u usjevima može biti od koristi za rast biljaka, isto tako može povećati njihovu osjetljivost na patogene. Ovo otkriće postavlja pitanja o prisutnosti i funkciji ovih proteina u simbiotskim gljivama i potencijalnim implikacijama na interakcije između biljaka i mikroba.
Razumijevanje raznolikosti i sličnosti efektora koje koriste i simbionti i patogeni je ključno za razotkrivanje zamršenosti interakcija između biljaka i mikroba. Iako su efektorski proteini u odnosima između biljaka i patogena relativno dobro proučeni, naše znanje o interakcijama između biljaka i simbionata, poput onih koje uključuju AM gljive, je ograničeno. Otkrivanje različitih efektora uključenih u odnos biljka-simbiont je ključni fokus istraživanja Schornack tima.
Ovo revolucionarno istraživanje je omogućeno zahvaljujući finansiranju od strane dobrotvorne fondacije Gatsby, Kraljevskog društva i Evropskog istraživačkog saveta.