Расшифрован геном возбудителя картофельного голода в Ирландии
Международная исследовательская группа расшифровала геном печально известного организма Phytophthora infestans, вызвавшего картофельный голод в Ирландии в середине XIX века и угрожающего урожаю томатов и картофеля в США.
Исследование, опубликованное 9 сентября в журнале Nature, показывает, что организм обладает необычно крупным геномом — более чем в два раза больше, чем у близкородственных видов — и экстраординарной структурой генома. Вместе это, по-видимому, позволяет быстро эволюционировать генам, особенно вовлечённым в заражение растений. Эти данные раскрывают необычный механизм, позволяющий патогену обходить защиту растений-хозяев.
Ключевые открытия:
- Размер и структура генома: Геном P. infestans в 2.5–4 раза больше, чем у родственных видов P. sojae (поражает сою) и P. ramorum (вызывает внезапную гибель дуба). Около 75% его объёма составляет повторяющаяся ДНК.
- «Двухскоростной» геном: Геном состоит из чередующихся богатых повторами (и бедных генами) регионов и плотных по генам регионов. Генные регионы консервативны у разных видов фитофторы, а богатые повторами регионы быстро меняются.
- «Инкубатор» для эволюции: В быстро меняющихся, богатых повторами регионах содержится меньше генов, но эти гены обогащены теми, что играют ключевую роль в заражении растений (так называемые эффекторные гены, например, RXLR и CRN). Это позволяет патогену быстро приобретать и терять критические гены, адаптируясь к устойчивым сортам растений.
- Новые гены: Секвенирование позволило идентифицировать более 500 генов RXLR и почти 200 генов CRN у P. infestans — значительно больше, чем у его родственников.
Значение: Полученные данные дают всестороннее представление о геноме опасного патогена, раскрывая основу его исключительной адаптивности. Это знание может способствовать разработке новых подходов к диагностике и борьбе с фитофторозом.
Источник: Broad Institute of MIT and Harvard