#FungalManipulation #PlantFungiInteraction #SymbioticFungi #PathogenicFungi #ProteinStructures #AMFungi #EffectorProteins #PlantHealth #Agriculture #AlphaFold2 #PlantMicrobeInteractions #GatsbyCharitableFoundation #SLCU
Ang mga siyentipiko sa Sainsbury Laboratory Cambridge University (SLCU) ay nakagawa ng isang groundbreaking na pagtuklas, na nagpapakita na ang symbiotic at pathogenic fungi, sa kabila ng malayong kaugnayan, ay gumagamit ng isang katulad na grupo ng mga protina upang manipulahin at tumira sa mga halaman. Ang pananaliksik na ito, na naghahambing ng mga sikretong protina mula sa mga fungi na ito gamit ang advanced na teknolohiya ng AI, ay nagbibigay-liwanag sa mga mekanismong pinagbabatayan ng mga pakikipag-ugnayan ng halaman-fungi. Ang mga natuklasan ay may makabuluhang implikasyon para sa agrikultura at natural na mga ekosistema, dahil ang pag-unawa sa mga molecular tool na ito ay maaaring mapahusay ang potensyal na kapaki-pakinabang na mga relasyon ng halaman-fungi habang nagdudulot din ng mga panganib ng pagtaas ng pagkamaramdamin sa mga pathogen.
Si Sebastian Schornack at ang kanyang research team sa SLCU ay nakatuon sa pagtukoy at pagkilala sa mga bagong arbuscular mycorrhiza (AM) effector, na mga protina na itinago ng symbiotic fungi upang mapadali ang kanilang kolonisasyon sa mga ugat ng halaman. Sa kanilang pagsisikap na malutas ang mga diskarte na ginagamit ng pathogenic at symbiotic fungi, ginamit ng team ang AlphaFold2 AI computer program, isang makapangyarihang tool para sa paghula ng mga istruktura ng protina. Ito ay nagbigay-daan sa kanila na ihambing ang mga sikretong protina ng symbiotic at pathogenic fungi, sa huli ay humahantong sa pagtuklas ng isang structurally katulad na grupo ng mga protina na naka-encode sa mga genome ng parehong uri ng fungi.
Ang mga natuklasan ng pag-aaral ay may malalayong implikasyon para sa kalusugan ng halaman at agrikultura. Ang mga symbiotic na fungi, tulad ng AM fungi, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa nutrient uptake, pagsulong ng paglago ng halaman, at pagtatanggol laban sa mga pathogen. Sa kabilang banda, ang mga pathogenic fungi, tulad ng Fusarium oxysporum, ay mga mapanirang pathogen na nagbabanta sa mahahalagang pananim tulad ng saging at oil palm. Ang pagkakakilanlan ng mga nakabahaging protina, na kilala bilang Fusarium oxysporum lycopersici dual-domain proteins (FOLDs), ay nagmumungkahi na ang mga protina na ito ay nag-aambag sa kakayahan ng parehong symbiotic at pathogenic fungi na matagumpay na manirahan sa mga halaman.
Binibigyang-diin ni Dr. Schornack na habang ang pagpapahusay ng mga relasyon sa AM sa mga pananim ay maaaring makinabang sa paglago ng halaman, maaari rin nitong mapataas ang kanilang kahinaan sa mga pathogen. Ang pagtuklas na ito ay nagtataas ng mga tanong tungkol sa presensya at paggana ng mga protina na ito sa mga symbiotic fungi at ang mga potensyal na implikasyon para sa mga pakikipag-ugnayan ng halaman-microbe.
Ang pag-unawa sa pagkakaiba-iba at pagkakapareho ng mga effector na ginagamit ng parehong mga symbionts at pathogens ay mahalaga para sa pag-unraveling ng mga intricacies ng mga pakikipag-ugnayan ng halaman-microbe. Bagama't ang mga effector protein sa mga relasyon sa plant-pathogen ay medyo napag-aralan, ang aming kaalaman sa mga pakikipag-ugnayan ng plant-symbiont, tulad ng mga kinasasangkutan ng AM fungi, ay limitado. Ang pagtuklas sa iba't ibang effector na kasangkot sa relasyon ng plant-symbiont ay isang pangunahing pokus ng patuloy na pananaliksik ng Schornack Team.
Ang groundbreaking na pananaliksik na ito ay naging posible sa pamamagitan ng pagpopondo mula sa Gatsby Charitable Foundation, Royal Society, at European Research Council.