Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Bakteriofagi w ochronie roślin
Bakteriofagi w ochronie roślin
Bakteriofagi to bardzo liczna i powszechnie występująca grupa wirusów atakujących bakterie. Można je wykorzystywać nie tylko w leczeniu zakażeń patogenami człowieka. Dr Robert Czajkowski z Zakładu Ochrony i Biotechnologii Roślin Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego opracowuje charakterystykę bakteriofagów infekujących bakterie z rodzaju Pectobacterium i Dickeya, patogeny istotnych gospodarczo roślin użytkowych i ozdobnych, w tym ziemniaka.

 

Do rodzaju Pectobacterium i Dickeya należą fitopatogenne bakterie pektynolityczne będące przyczyną poważnych strat ekonomicznych w światowym rolnictwie. Są to między innymi patogeny ziemniaka  uczestniczące w rozwoju tzw. czarnej nóżki i mokrej zgnilizny. Ta pierwsza objawia się czernieniem i gniciem podstawy łodygi ziemniaka na plantacji, zaś mokra zgnilizna dotyczy bulw i pojawia się w następstwie rozwoju czarnej nóżki, często ujawniając się podczas przechowywania. Badania prowadzone przez dr Roberta Czajkowskiego w ramach projektu finansowanego przez NCN w konkursie FUGA 1 (2012/04/S/NZ9/00118) dotyczą charakterystyki bakteriofagów specyficznych dla bakterii pektynolitycznych izolowanych z różnych środowisk, takich jak gleba, woda czy tkanka roślinna.

Szacuje się, że liczba cząstek bakteriofagów może osiągać nawet 109 na mililitr wody i więcej niż 108 na gram gleby. Ma to dwojakie implikacje. Z jednej strony, stanowi rezerwuar potencjalnych czynników bakteriobójczych. Prowadzone badania skupiają się na bakteriofagach litycznych, tj. niszczących komórki gospodarza w procesie namnażania. Taki rodzaj wirusów stanowiłby zatem idealny środek ochrony roślin: specyficzny wobec określonych fitopatogenów i w pełni „naturalny”. Z drugiej strony, obecność w środowisku licznych bakteriofagów niszczących patogeny roślin może być istotnym czynnikiem selekcyjnym wywierającym bezpośrednią presję ewolucyjną na bakterie pektynolityczne. Mówiąc językiem klasycznej antybiotykoterapii, mogą powstawać szczepy „oporne”.

Badania prowadzone w Zakładzie Ochrony i Biotechnologii Roślin zakładają realizację dwóch celów. Pierwszy to izolacja nieopisanych wcześniej bakteriofagów litycznych z różnych środowisk naturalnych oraz ich charakterystyka pod kątem różnorodności genetycznej i morfologicznej, jak również zbadanie ich trwałości oraz zdolności do infekcji. Do najważniejszych osiągnięć należy zsekwencjonowanie i scharakteryzowanie genomu bakteriofaga litycznego ϕD5 infekującego szeroki zakres gospodarzy z rodzaju Dickeya (Czajkowski 2014), a także opracowanie innowacyjnej metody izolacji bakteriofagów z różnych środowisk (patent P.410134). Zgłoszenie patentowe możliwe było dzięki środkom projektu MOBI4Health finansowanego z 7. Programu Ramowego UE na Międzyuczelnianym Wydziale Biotechnologii UG i GUMed. Projekt ma za zadanie zwiększenie potencjału wydziału w branży biotechnologii molekularnej. Drugim, długoterminowym celem badań, jest lepsze poznanie interakcji bakteriofagów i patogenów roślin w środowisku naturalnym. Cel zakłada stworzenie modelu badawczego opisującego dynamikę tych interakcji, jak również ocenę ekologicznego znaczenia bakteriofagów w selekcji bakterii pektynolitycznych w środowisku. Tak zdobytą wiedzę zastosować można zarówno do opracowania nowych, skutecznych metod ochrony roślin, jak również potencjalnie wykorzystać ją do tworzenia rozwiązań użytecznych w innych dziedzinach, takich jak medycyna czy przemysł.

KOMENTARZE
news

<Październik 2019>

pnwtśrczptsbnd
2
Business Insider Trends Festival
2019-10-02 do 2019-10-03
4
BioNinja Challenge 2019
2019-10-04 do 2019-10-06
5
6
11
12
13
15
Forum Pharma 360° PLanet
2019-10-15 do 2019-10-16
19
20
23
25
27
28
30
31
1
2
3
Newsletter