Новая стратегия борьбы с грибковой инфекцией, поражающей более 150 сельскохозяйственных культур

Томаты, бананы, капуста, дыни, тыквы и огурцы — лишь некоторые из 150 культур коммерческого значения, страдающих от Fusarium oxysporum. Этот патоген — один из важнейших в мире из-за причиняемых им убытков в миллионы долларов и способности атаковать разные типы растений. Грибок может оставаться незамеченным в почве более 30 лет, но, обнаружив корни растения-хозяина, он начинает расти в их направлении, колонизирует сосудистую систему и вызывает увядание урожая.

Применение фунгицидов, севооборот и выведение устойчивых сортов — сельскохозяйственные практики, которые оказались недостаточными для контроля патогена из-за его высокой адаптивности. Исследовательская группа «Молекулярная генетика грибкового патогенеза» Университета Кордовы ослабила вирулентность патогена, разработав новую стратегию: генетически изменив клеточный путь, чтобы заставить грибок «поверить», что у него есть необходимые ресурсы без нужды заражать растения.

Ключ: «Запутать» грибок

Что произойдёт, если человек, нуждающийся в еде, получит серию химических сигналов, указывающих на обратное — что он сыт и имеет достаточно ресурсов? На этой идее, несмотря на очевидные различия, основана научная работа.

«Десятилетиями существовала гипотеза, что сигналом к началу инфекции является голодание по питательным веществам», — объясняет исследователь Мануэль Санчес. Исходя из этой предпосылки, в исследовании удалили у грибка ген, кодирующий белок Tsc2. Устранение этого белка, согласно результатам, позволяет постоянно активировать клеточный путь, который естественным образом запускается, когда у патогена достаточно питательных веществ.

«Это как сказать грибку, что ему не нужны ресурсы, создав путаницу», — подчеркнул исследователь. Несмотря на то что микроорганизм находится в среде, где он должен запустить механизмы заражения, он получает набор сигналов, говорящих ему, что у него достаточно питательных веществ для выживания без необходимости что-либо заражать. По сути, это генетическая игра с его голодом, химическая уловка.

Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Molecular Plant Pathology и проведённым с помощью тестов на заражение растений томата, эта генетически модифицированная линия Fusarium oxysporum снижает свою способность проникать в корень и прикрепляться к нему, ослабляя вирулентность.

Работа, в которой также участвовали исследователи Гасабель Янет Наварро Веласко и Антонио Ди Пьетро, выдвигает на первый план среднесрочную и долгосрочную цель: разработать противогрибковую стратегию, которая воспроизведёт этот ответ вне лаборатории.