Геномы двух смертоносных патогенов растений внесли крупный вклад в науку

Научная статья международной группы исследователей под руководством учёных из Виргинского биоинформатического института, опубликованная в журнале Science в 2006 году, превысила 200 цитирований в базе данных ISI Web of Knowledge. В работе представлены черновые последовательности геномов двух смертоносных патогенов растений: Phytophthora ramorum и Phytophthora sojae.

Phytophthora sojae наносит серьёзный ущерб посевам сои, приводя к ежегодным потерям в $1–2 млн для коммерческих фермеров в США. Phytophthora ramorum, вызывающий внезапную гибель дуба, атаковал и убил десятки тысяч дубов в Калифорнии и Орегоне.

Последовательности обоих геномов стали ресурсом для всего научного сообщества, выявив недавнюю крупную экспансию и диверсификацию множества генов, участвующих в заражении растений-хозяев.

Профессор Бретт Тайлер и его группа, используя биоинформатические инструменты, идентифицировали огромное суперсемейство генов патогена, участвующих в инфекции. Эти гены продуцируют белки вирулентности, которые манипулируют работой растительных клеток, повышая восприимчивость хозяина к заражению.

Исследователи также определили область этих белков, содержащую аминокислотные мотивы RXLR и dEER, которая позволяет им проникать в клетки хозяев, перенося белки вирулентности через мембрану растительных клеток без дополнительных механизмов со стороны патогена. Это открытие основного механизма проникновения прокладывает путь к разработке новых стратегий защиты растительных и даже некоторых животных клеток от смертельных грибковых инфекций.

Проект по секвенированию геномов стартовал в 2002 году. Секвенирование Phytophthora ramorum стало самым быстрым для нового патогена после вируса SARS; патоген был идентифицирован в 2000 году, а его черновая последовательность была готова к 2004 году. Работа финансировалась Национальным научным фондом, Национальной исследовательской инициативой Минсельхоза США и Министерством энергетики и выполнялась международной командой под руководством Объединённого института генома Минэнерго США и Виргинского биоинформатического института.