Причину гниения сердцевины лука выяснили ученые
Бактерии Pantoea ananatis заражают несколько важных сельскохозяйственных культур, включая лук, рис и кукурузу. Однако было неясно, какие молекулы были задействованы. Новое исследование, опубликованное в mBio, выявило одного из виновников — это пантафос. Интересно то, что исследователи обнаружили, что пантафос также может действовать как гербицид и токсичен для клеток глиобластомы, что делает его перспективным кандидатом для применения в сельском хозяйстве и биомедицине.
«Устойчивые к гербицидам сорняки являются проблемой в сельском хозяйстве», — сказал Уильям Меткалф руководитель MMG, профессор микробиологии. «К сожалению, более 30 лет не было нового класса гербицидов. Если мы сможем понять, как пантафос вызывает гниль лука, мы сможем решить проблему».
Ученые из Корнельского университета ранее сравнивали болезнетворные штаммы P.ananatis с другими безвредными штаммами. Они определили группу генов, обозначенных как hvr, которые были ответственны за гниение лука. На основании этих исследований ученые определили, какие молекулы были произведены этими генами, и обнаружили пантафос.
«Мы можем вводить в лук очищенный пантафос и вызывать гниение лука. Зараженный лук начинает гнить, и становится мягким», — сказал Александр Полидор, доктор философии, студент в лаборатории Меткалфа. «Кроме того, бактерии, которые не могут синтезировать эту молекулу, не могут вызвать луковую гниль, а это значит, что необходимо вызвать инфекцию. Если мы сможем полностью понять, как пантафос производится бактериями, мы сможем определить этапы его воздействия на лук. Если мы сможем остановить любой из этих процессов, мы сможем избавиться от луковой гнили», — сказал Меткалф.
Так же, читайте: Сибирские селекционеры готовят новые сорта лука-шалота
Интересно, что пантафос также показал себя многообещающим в качестве эффективного гербицида.
«Я сравнил пентафос с распространенными гербицидами Liberty и Roundup, и он был столь же хорош, или даже лучше, против типичных сорняков», — сказал Полидор.
Важным требованием к гербициду является то, что он убивает сорняки, но остается нетоксичным для других организмов, включая человека. Поэтому исследователи проверили токсичность пантафоса против других организмов.
«Хотя он не влияет на другие бактерии и грибы, мы обнаружили, что он умеренно токсичен для нормальных клеточных линий человека, но поразительно токсичен для клеточных линий глиобластомы. Мы были взволнованы, потому что эти раковые клетки, как известно, трудно убить», — сказал Полидор.
В настоящее время исследователи пытаются понять, как пантафос убивает сорняки и клетки глиобластомы. Результаты этих исследований могут помочь им разработать модифицированные версии молекулы, которые влияют только на желаемые цели. Используя биоинформатический анализ, они также обнаружили похожие гены hvr у других бактерий, что указывает на то, что может существовать несколько молекул, подобных пантафосу, которые можно использовать в качестве потенциальных гербицидов или терапевтических препаратов.
Источник: Ананья Сен, Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн
