Новый вид бактерий, родственный возбудителю цитрусовой "зелёной болезни", быстро эволюционирует

Бактериальный вид, близкородственный смертоносной болезни "озеленения" цитрусовых (HLB), быстро развивает свою способность заражать насекомых-хозяев и, возможно, растения.

Новый идентифицированный вид относится к роду Liberibacter, семейству бактерий, поражающих несколько экономически важных сельскохозяйственных культур. Известно девять видов Liberibacter, включая один, поражающий картофель, и три, связанных с "озеленением" цитрусовых.

"Озеленение" цитрусовых (Huanglongbing) — основная причина гибели цитрусовых деревьев в мире. Несмотря на поиски решений, в настоящее время нет эффективных методов профилактики или лечения.

Учитывая разрушительные качества его родственников, учёные Калифорнийского университета в Риверсайде исследовали генетическое сходство нового вида, L. capsica, с другими типами Liberibacter.

"Как и в случае с новыми штаммами COVID-19, бактерии становятся вариантами, вызывающими озабоченность, если их мутации могут повлиять на патогенные или трансмиссивные свойства", — сказала энтомолог Аллисон Хансен.

Многие Liberibacter имеют общие гены, позволяющие им жить внутри хозяина.

"Эти бактерии получают ДНК от своих хозяев, поэтому без хозяина они погибают", — пояснила Хансен.

В этом исследовании команда выявила 21 ген в L. capsica, в котором быстро эволюционируют аминокислотные мутации, связанные с инфекционными качествами. Эволюция описана в новой статье в журнале Microbiology Spectrum.

Одна из повторяющихся групп мутаций затрагивает гены, влияющие на пили — крошечные бактериальные "волоски", которые позволяют бактериям проникать в насекомых-хозяев и захватывать ДНК. Насекомые затем передают бактерии растениям.

L. capsica была случайно обнаружена у пары летающих насекомых (псиллид) на перце в Бразилии. Эти насекомые — известные вредители перца. Однако пока неизвестно, заражает ли L. capsica перец или другие культуры.

Получить прямые доказательства заражения бактерией тканей перца может быть сложно, так как у команды Хансен был только один образец, а L. capsica нельзя культивировать в лаборатории.

Псиллиды были собраны в Бразилии энтомологом Дианой Перси. Открытие нового вида бактерий было сделано позже в лаборатории Хансен.

"Мы информируем учёных в Бразилии и других местах, чтобы они проверяли растения на его наличие. Он должен быть в поле зрения всех из-за потенциала вспышки, учитывая склонность Liberibacter быть серьёзными патогенами растений на культурных растениях", — заявила Хансен.

Важный вклад в исследование внесла Ариана Санчес, студентка-микробиолог, первый стипендиат программы "Инклюзивность в энтомологии". Программа была создана для поддержки студентов из маргинализированных групп.

"Возможность понять такие патогены и их взаимодействие с переносящими их насекомыми крайне важна для безопасности наших продовольственных поставок", — подчеркнула Хансен.