Лекарство для человека убивает грибную болезнь растений

Ученые из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге, Германия, и Университета штата Парана в Бразилии в ходе комплексного эксперимента обнаружили новый метаболический путь, который можно нарушить с помощью химического вещества из человеческих препаратов, чтобы предотвратить вторжение патогенных грибов в растение-хозяина.

Гриб Colletotrichum graminicola распространен во всем мире. Он часто заражает кукурузу, вызывая антракноз - болезнь, при которой листья сначала желтеют, а затем в конечном итоге погибают от токсинов.

Гриб размножается за счет спор, которые попадают на поверхность растения. Правда, там они встречают довольно негостеприимные условия: дефицит большинства питательных веществ, необходимых для развития грибов, в частности азота. «Единственный вариант, который у них есть, - это расщепить некоторые из собственных азотсодержащих молекул, например, пурины, строительные блоки ДНК или РНК», - объясняет фитопатолог профессор Хольгер Дайзинг из MLU.

Исследователи из команды Дайзинга нашли способ помешать этой переходной фазе, на которую опирается гриб. Для этого ученые ввели в растения ацетогидроксамовую кислоту - вещество, применяющиеся для лечения вредных бактерий в желудке человека (оно препятствует распаду мочевины). «Кислота предотвращает проникновение вредных грибов в растения и превращение их в инфекцию», - говорит Дайзинг.

Команда также проверила, можно ли перенести результаты исследования C. graminicola и кукурузы на другие растения и грибы. Было обнаружено, что кислота эффективна против множества других патогенов, которые вызывают, например, мучнистую росу зерновых культур, фитофтороз картофеля, а также ржавчину кукурузы и бобовых.

«Мы смогли разработать совершенно новый подход к борьбе с патогенами, который использует существующий активный ингредиент и, таким образом, может быть быстро использован в коммерческих целях», - говорит Дайзинг.

В подтверждение ученые провели обширные эксперименты. Они хотели понять молекулярные особенности того, как гриб получает азот в начале инфекции.

Во-первых, они произвели серию случайных мутаций в геноме гриба C. graminicola.. «Затем мы инокулировали различные грибные мутанты на растения, чтобы увидеть, какие из них больше не заразны», - говорит Дайзинг. Один из этих мутантов имел дефект в пути деградации пуринов. Чтобы проверить, действительно ли неспособность мутантов заразить растение была вызвана недостатком азота, ученые потом применили азот к растениям.

«После добавления азота даже безобидные мутанты снова стали заразными», - говорит Дайзинг.

Работа опубликована в научном журнале Phytopathology.

(Источник: www.eurekalert.org).