Μια τυχαία ανακάλυψη … μπορεί να σώσει τις καλλιέργειες
Εντοπίστηκαν τα ένζυμα που ευθύνονται για την επικινδυνότητα των μυκήτων που καταστρέφουν τις καλλιέργειες
Για να επιταχυνθεί η μείωση της χρήσης μυκητοκτόνων, είναι απαραίτητη η κατανόηση των μηχανισμών μόλυνσης των φυτών από παθογόνους μύκητες. Μια σημαντική ανακάλυψη προς αυτή την κατεύθυνση έγινε κατά τη διάρκεια της έρευνας για τη βιοπαραγωγή αρωμάτων εσπεριδοειδών από φυτοπαθογόνους μύκητες. Γάλλοι επιστήμονες από το INRAE, το CNRS και το CEA ανακάλυψαν τυχαία τον ρόλο ενός ζεύγους ενζύμων στον μολυσματικό μηχανισμό αυτών των μυκήτων. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στις 21 Δεκεμβρίου στο Science Advances.
Κατά τη διάρκεια της εφαρμοσμένης έρευνας που χρηματοδοτήθηκε από το ANR, μια ομάδα επιστημόνων έκανε μια απροσδόκητη ανακάλυψη. Ο στόχος του έργου «Funtastic» ήταν να εντοπίσει ένζυμα σε μύκητες που είναι φυσικά ικανά να παράγουν μόρια με οσμή λεμονιού για την αρωματοποιία.
Η ομάδα παρατηρεί για πρώτη φορά τη συστηματική παρουσία ενός ενζύμου Α (οξειδάση αλκοόλης) σε συνδυασμό με ένα ένζυμο Β (υπεροξειδάση), απαραίτητο για την ενεργοποίησή του. Η συστηματική συν-παρουσία αυτού του ζεύγους οξειδωτικών ενζύμων (Α+Β) σε ορισμένους φυτοπαθογόνους μύκητες (Colletotrichum, Magnaporthe) έχει ενθουσιάσει τους επιστήμονες.
Στη συνέχεια δημιουργήθηκε μια πολυεπιστημονική κοινοπραξία που εργάζεται στη διεπαφή της ενζυμολογίας και της βιολογίας των φυτοπαθογόνων μυκήτων από επιστήμονες του INRAE με ειδικούς από το CNRS και το CEA, αλλά και άλλους Ιάπωνες, Ισπανούς και Καναδούς. Το μοντέλο παθογόνου μύκητα, Colletotrichum orbiculare, επιλέχθηκε για να μελετήσει την επίδραση της σειράς ενζύμων στη λοιμογόνο δράση αυτού του μύκητα.
Το αποτέλεσμά τους είναι ξεκάθαρο: είτε χωρίς ένζυμο Α είτε χωρίς ένζυμο Β, ο μύκητας δεν μπορεί πλέον να μολύνει το φυτό. Το ζεύγος Α+Β είναι επομένως απαραίτητο για την παθογένεια του μύκητα. Και οι δύο συνεκκρίνονται από τον μύκητα και συνεντοπίζονται στο σημείο μόλυνσης, στην αρχή της φάσης διείσδυσης στο φυτό. Μια αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των δύο ενζύμων είναι απαραίτητη για την τροποποίηση ορισμένων ενώσεων 1 στην επιφάνεια των φύλλων του φυτού, στο επίπεδο της επιδερμίδας, του πρώτου φυσικού φραγμού.
Επιπλέον, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα προϊόντα αυτής της ενζυμικής αντίδρασης (αλδεΰδες) χρησιμεύουν ως σήμα για την είσοδο του μύκητα στους βαθείς ιστούς των φυτών.
Αυτή η εργασία παρέχει πολύτιμα δεδομένα για την κατανόηση των μηχανισμών μόλυνσης αυτών των παθογόνων μυκήτων. Η κατανόηση αυτών των πολύ περίπλοκων και λεπτομερώς ρυθμιζόμενων μηχανισμών θα μπορούσε τελικά να επιτρέψει τον σχεδιασμό νέων στρατηγικών για την προστασία των καλλιεργειών.
