Новые инструменты в борьбе с губительной болезнью цитрусовых

Ученые приблизились к получению преимущества в борьбе с болезнью, уничтожившей цитрусовые сады по всему миру. Новые метаболические модели бактерии, связанной с болезнью, выявили ранее недоступные методы контроля.

Метаболические модели организмов подобны дорожным картам городов. Они показывают все биологические процессы и их взаимодействие, а также указывают, блокировка каких молекулярных путей убьет организм.

Исследователи впервые создали модели бактерии, ассоциированной с Huanglongbing (HLB), или болезнью позеленения цитрусовых. Работа описана в новой статье в npj Systems Biology and Applications.

Команда создала модели для шести различных штаммов бактерии CLas, что позволило идентифицировать до 94 ферментов, критически важных для её выживания. Эти ферменты теперь можно рассматривать как мишени для создания новых антибактериальных препаратов.

Кроме того, команда определила метаболиты, необходимые для роста бактерии. Знание этих метаболитов может позволить культивировать CLas в лабораторных условиях, что пока невозможно и затрудняет её изучение.

В проекте участвовали UC Riverside, UC San Diego, Texas A&M University и Министерство сельского хозяйства США. Помимо профессора Джеймса Борнемана, в команду вошли фитопатолог UCR Георгиос Видалакис и системный биолог UCSD Карстен Ценглер.

UC Riverside находится на переднем крае борьбы с Huanglongbing. Другие важные направления исследований включают разработку и доставку антибактериальных средств, усиление иммунной системы цитрусовых, создание устойчивых растений, селекцию и борьбу с насекомыми-переносчиками.

Поскольку микробы склонны мутировать и развивать устойчивость, любое единичное решение проблемы может быть недолговечным. Для долговременного решения, вероятно, потребуется воздействовать на все три компонента болезни: бактерию, насекомого-переносчика (азиатскую цитрусовую листоблошку) и сами растения.

Исследовательская группа уже создает метаболические модели цитрусовых и насекомого. Ожидается, что это многокомпонентное моделирование даст новые ключи к механизмам болезни и приведет к эффективным и устойчивым стратегиям управления HLB.