زیست فناوری کشاورزی

مرکز جامع اطلاع رسانی

سلاح های مولکولی میکروبیوم گیاهی

مانند تمام ارگانیسم ها، گیاهان  نیز با جوامع باکتریایی  مرتبط هستند که در آن باکتری های مفید و مضر برای غلبه  رقابت می کنند. در میان سلاح های این باکتری های در حال جنگ، سرنگ های مولکولی  وجود دارند که برخی از باکتری ها می توانند برای تزریق سموم به دیگران  ازآن استفاده کنند. محققان دانشگاه  McMaster کانادا در یک مطالعه منتشر شده در مجله Journal of Biological Chemistry ، ماهیت یکی از این سموم را که توسط یک باکتری خاک زی تولید میشود مشخص کرد که گیاهان را از بیماری محافظت می کند.
باکتری  Pseudomonas protegens می تواند پاتوژن های گیاهی موجود در خاک را  از جمله قارچ ها و باکتری هایی که به ریشه های محصولات مهم مانند پنبه حمله می کنند، از بین ببرد. این باکتری ترکیبات ضد میکروبی متنوعی را در خاک منتشر می کند، اما John Whitney  در مورد ترکیباتی که به طور مستقیم به سایر باکتری ها از طریق سیستم ترشحی نوع VI یا T6SS تزریق می شود، تحقیق کرد.
Whitney می گوید: [T6SS]  یک نانوماشین مولکولی است که پروتئین سمی را به سایر گونه های باکتری تزریق می کند و آنها را می کشد ". باکتری های محافظ گیاهی که  [T6SS]  را دارند می توانند نسبت به باکتریهای فاقد این مورد به میزان کارآمدتری گیاهان  را از پاتوژن ها محافظت کنند.
Jenny Tang  و Nathan Bullen ، دانشجویان کارشناسی ارشد دانشگاه Waterloo که با Whitney در یک کار تحقیقاتی همکاری میکنند، به این نتیجه رسیدند که پروتئین سمی  حاصل از باکتری  P. protegens نسبت به سایر باکتری ها بر روی یک مولکول موجود در تقریباً تمام  سلول های زنده یعنی نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید یا   NAD +.اثرمیگذارد.
 NAD + یک مولکول کوفاکتور یا کمک کننده در بسیاری از واکنشهای بیوشیمیایی است.  P. protegens  قادر است با تزریق یک پروتئین که NAD + را از بین می برد، باکتری های دیگر را بکشد.
این تیم سپس توالی ژنومی بسیاری از باکتری های دیگر را بررسی کردند تا ببینند که چگونه استراتژی هدف گیری NAD +  در جنگ های میکروبی شایع  است. آنها دریافتند که بسیاری از باکتری ها با سیستم های ترشحی دارای ژن هایی شبیه به  این هستند که یک توکسین هدف گیرنده  NAD  را کد میکند.
Whitney گفت: "ما شروع به بررسی کردیم چرا که این مورد تنها راه برای کشتن نیست که توسط باکتری های محافظ گیاهی به اجرا در می آید." "اگر شما به توزیع این (پروتئین) در میان تمام باکتری هایی که ژنوم آنها تعیین توالی شده نگاه کنید، به نظر می رسد که بسیاری از باکتری های مختلف در بسیاری از محیط های مختلف این روش را برای از بین بردن باکتری های دیگر استفاده می کنند."
فراوانی این سموم در طبیعت، سئوالات زیادی را  مطرح می کند: چگونه باکتری های مختلف در محیط های مختلف به مقاومت در برابر این سموم تکامل می یابند؟ آیا توکسین های هدف گیرنده NAD در برابر برخی از گونه های باکتریایی مؤثرتر از دیگران هستند؟ شناخت تنوع سلاح های باکتریایی، یک بخش فعال  درمیان محققان کشاورزی است که مایل به توسعه راه های بهتر برای مبارزه با بیماری های گیاهی هستند.
Whitney گفت: "شناسایی و مشخص کردن سم های ضد باکتری تولید شده توسط باکتری های محافظ گیاهی ممکن است یک روز ما را قادر به مهندسی این باکتری ها برای افزایش توانایی سرکوب پاتوژن ها" کند.

ترجمه: فاطمه شجاعی

به سفارش مرکز جامع اطلاع رسانی زیست فناوری کشاورزی

کارگروه کشاورزی ستاد توسعه زیست فناوری

منبع

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

اخبار ویژه

اخبار

این پایگاه اطلاع رسانی به کارگروه کشاورزی ستاد توسعه زیست فناوری تعلق دارد.