Világszerte fontos növénypatogén gombák titkait tárták fel az SZBK kutatói

2023.08.09 | szerző:

A Nature Microbiology hasábjain jelent meg a Nagy László kutatócsoportja által vezetett nemzetközi együttműködés új publikációja, amelyben a növénykórokozó tuskógombafajok (Armillaria) eddig ismeretlen titkairól számolnak be. A többek között az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK), az amerikai egyesült államokbeli Joint Genome Institute, a Soproni Egyetem és az ausztráliai Western Sydney University kollaborációja során feltárták a tuskógombafajok növényi kórokozó és biomassza-lebontó képességének genetikai hátterét. 

tuskógombák a Föld legidősebb és legnagyobb élőlényei közé tartoznak, egyes kolóniáik korát 8000 évre, méretüket közel 1000 hektárra becsülik. Azonban nem a koruk vagy a méretük a leglényegesebb tény, hanem kórokozó képességük. A tuskógombák ugyanis a mérsékelt égövi erdők egyik legpusztítóbb kórokozói, bizonyos területeken egész erdőket tudnak kiirtani, a talajban túlélő struktúráik, az úgynevezett rizomorfjaik segítségével hosszú ideig életben maradnak, akadályozva az újraerdősítéseket.  

Világszerte fontos növénypatogén gombák titkait tárták fel az SZBK kutatói
Armillaria mellea tuskógombafaj kiterjedt kolóniái pusztuló erdőrészletben (Tomity Virág felvétele)

A Lendület, az ERC és korábban a GINOP programok támogatásával megvalósuló kutatás új genomszekvenálásokat, bioinformatikai analíziseket, valamint kiterjedt génexpressziós és molekuláris biológiai vizsgálatokat foglal magába. A most megjelent tanulmányban a kutatók elsőként tudták megmagyarázni a tuskógombák több meglepő tulajdonságát, többek között az élő növények fertőzésében, illetve kolonizációjában szerepet játszó fontos gének feltárásáról adtak tájékoztatást. E gombák az élő és az elhalt fás növényi részeket nagy hatékonysággal tudják lebontani sejten kívüli, úgynevezett extracelluláris enzimrendszereik révén, ami többek között a bioüzemanyagok előállításában is perspektívát jelent. A kutatók a növényi biomassza lebontásában részt vevő enzimrendszereket, valamint a tuskógombákra jellemző, enzimekkel kapcsolatos egyediségeket is feltárták. 

A projekt fontos részét képezték az ausztráliai kollaborációs partner, Jonathan Plett által végzett kísérletek, amelyekben növényekben fejeztették ki Armillaria-fajok feltételezett patogenitási faktorait. E kísérletek kimutatták, hogy egyes szekretált Armillaria-fehérjék a növényi sejtek elhalását okozzák, így hozzájárulnak a növény kolonizációjához. Mivel az Armillaria-fajokban egyelőre nem működik a genetikai módosítások egyik elterjedt eszköze sem, az ilyen kísérletek kulcsfontosságú szerepet töltenek be a kórokozás genetikai hátterének feltárásában. 

Világszerte fontos növénypatogén gombák titkait tárták fel az SZBK kutatói
Az Armillaria-fajok terjedéséért földalatti klonális szaporítóképletek, ún. rizomorfok felelősek, melyekkel a gomba több métert is meg tud tenni a föld alatt új gazdanövény után kutatva. (Neha Sahu felvétele)

A kooperáció nagy visszhangot kiváltó korábbi munkája után a most megjelent tanulmány fontos előrelépést jelent az Armillaria-fajok elleni jövőbeli küzdelem terén, mivel számos fontos célgént és mechanizmust kijelöl, amelyekre további kutatások épülhetnek. Emellett a publikáció Neha Sahu PhD-hallgató SZBK-beli fő munkája is volt, aki ezzel az elsőszerzős cikkel sikeresen zárta az intézetben végzett kutatását, amelyet az egyesült királyságbeli The Sainsbury Laboratoryban folytat.

Megosztás