How fungi recognize (and infect) plants | Mennat El Ghalid

Translator: sadegh zabihi Reviewer: Anahita Fathipour

"Will the blight end the chestnut?

«آیا آفت کار بلوط‌ها را خواهد ساخت؟

The farmers rather guess not.

کشاورزان ترجیح می‌دهند این طور فکر نکنند.

It keeps smouldering at the roots

آفت ریشه‌ها را سوزانده است

And sending up new shoots

و جوانه‌های تازه می‌زند

Till another parasite

تا انگلی دیگر

Shall come to end the blight."

به این آفت خاتمه دهد.»

At the beginning of the 20th century,

در ابتدای قرن ۲۰ام،

the eastern American chestnut population, counting nearly four billion trees,

جمعیت بلوط شرق آمریکا، که حدود چهار میلیارد درخت بود،

was completely decimated by a fungal infection.

به خاطر یک آلودگی قارچی به طور کامل از بین رفت.

Fungi are the most destructive pathogens of plants,

قارچ‌ها مخرب‌ترین عامل بیماری‌زا در گیاهان هستند،

including crops of major economic importance.

از جمله محصولاتی که از نظر اقتصادی اهمیت بالایی دارند.

Can you imagine that today,

می‌توانید تصور کنید که امروز،

crop losses associated with fungal infection

از بین رفتن محصولات به دلیل آلودگی قارچی

are estimated at billions of dollars per year, worldwide?

هر سال در تمام جهان به میزان میلیاردها دلار تخمین زده می‌شود؟

That represents enough food calories to feed half a billion people.

این میزان معرف کالری لازم برای تغذیه نیم میلیارد نفر است.

And this leads to severe repercussions,

و این به واکنش‌های شدیدی منجر می‌شود،

including episodes of famine in developing countries,

مثل بازه‌های قحطی در کشورهای در حال توسعه،

large reduction of income for farmers and distributors,

کاهش شدید درآمد برای کشاورزان و توزیع‌کنندگان،

high prices for consumers

قیمت بالا برای مصرف کنندگان

and risk of exposure to mycotoxin, poison produced by fungi.

و خطر قرار گرفتن در برابر مایکوتوکسین، سمی که توسط قارچ‌ها تولید می‌شود.

The problems that we face

مشکلاتی که با آنها روبرو هستیم

is that the current method used to prevent and treat

این است که روش‌های موجود برای پیشگیری و درمان

those dreadful diseases,

آن بیماری‌های کشنده،

such as genetic control, exploiting natural sources of resistance,

مانند کنترل ژنتیکی، به کار بردن منابع طبیعی مقاومت،

crop rotation or seed treatment, among others,

چرخاندن محصول یا درمان دانه، در میان دیگران،

are still limited or ephemeral.

هنوز هم محدود و کوتاه مدت هستند.

They have to be constantly renewed.

باید مدام تجدید شوند.

Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies

بنابراین، باید فورا روش‌های پربازده‌تری توسعه دهیم

and for this, research is required to identify biological mechanisms

و برای این کار، به تحقیق نیاز است تا مکانیزم‌های زیستی شناسایی شوند

that can be targeted by novel antifungal treatments.

که می‌توانند هدف درمان‌های ضدقارچی جدید قرار بگیرند.

One feature of fungi is that they cannot move

یک ویژگی قارچ‌ها این است که نمی‌توانند حرکت کنند

and only grow by extension to form a sophisticated network,

و تنها با گسترش رشد می‌کنند تا شبکه‌ای پیچیده را شکل دهند،

the mycelium.

به نام میسلیوم.

In 1884, Anton de Bary, the father of plant pathology,

در سال ۱۸۸۴، آنتون د بری، پدر آسیب‌شناسی گیاهان،

was the first to presume that fungi are guided by signals

اولین کسی بود که عقیده داشت قارچ‌ها با سیگنال‌هایی هدایت می‌شوند

sent out from the host plant,

که از گیاه میزبان ارسال می‌شوند،

meaning a plant upon which it can lodge and subsist,

یعنی گیاهی که بروی آن سکونت و تغذیه مناسب باشد،

so signals act as a lighthouse

پس سیگنال‌ها بعنوان فانوس عمل می‌کنند

for fungi to locate, grow toward, reach

تا قارچ‌ها موقعیت‌یابی کرده، در آن مسیر رشد کنند

and finally invade and colonize a plant.

و در نهایت، حمله کرده و گیاه را استعمار کنند.

He knew that the identification of such signals

او می‌دانست که تشخیص چنین سیگنال‌هایی

would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy

پرده از اسرار دانشی برمی‌دارد که می‌توان با آن روشی دقیق

to block the interaction between the fungus and the plant.

برای پیشگیری از تعامل میان قارچ و گیاه ایجاد کرد.

However, the lack of an appropriate method at that moment

اما عدم وجود روش مناسب در آن زمان

prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.

اجازه نداد او این فرآیند را در سطح مولکولی شناسایی کند.

Using purification and mutational genomic approaches,

با استفاده از روش‌های پالایش و جهش ژنی،

as well as a technique

به همراه تکنیک،

allowing the measurement of directed hyphal growth,

با اجازه دادن به رشد جهت‌دار نخینه،

today I'm glad to tell you that after 130 years,

امروز خرسندم که خدمت شما عرض کنم بعد از ۱۳۰ سال،

my former team and I could finally identify such plant signals

من و تیم سابقم توانستیم بالاخره این سیگنال‌ها را شناسایی کنیم

by studying the interaction between a pathogenic fungus

و این کار با مطالعه تعامل میان یک قارچ بیماری‌زا

called Fusarium oxysporum

به نام فوساریوم اوکسیسپروم

and one of its host plants, the tomato plant.

و یکی از گیاهان میزبان آن، گیاه گوجه فرنگی، انجام شد.

As well, we could characterize

همین طور توانستیم مشخصات گیرنده‌های قارچ

the fungal receptor receiving those signals

که آن سیگنال‌ها را دریافت می‌کنند

and part of the underlying reaction occurring within the fungus

و بخشی از واکنش‌های اساسی درون قارچ را مشخص کنیم

and leading to its direct growth toward the plant.

که منجر به رشد مستقیم آن به سوی گیاه می‌شود.

(Applause)

(تشویق)

Thank you.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق)

The understanding of such molecular processes

درک چنین فرآیند مولکولی

offers a panel of potential molecules

دسته‌ای از مولکول‌ها را ارائه می‌دهد

that can be used to create novel antifungal treatments.

که می‌توانند برای ایجاد درمان‌های ضدقارچ جدید استفاده شوند.

And those treatments would disrupt

و آن درمان‌ها،

the interaction between the fungus and the plant

تعامل بین قارچ و گیاه را مختل می‌کنند،

either by blocking the plant signal

یا با مسدود کردن سیگنال گیاه

or the fungal reception system which receives those signals.

و یا گیرنده‌های قارچ که آنها را دریافت می‌کنند.

Fungal infections have devastated agriculture crops.

آلودگی قارچی محصولات کشاورزی را نابود کرده است.

Moreover, we are now in an era

علاوه بر آن، الان در دورانی هستیم

where the demand of crop production is increasing significantly.

که تقاضای محصولات کشاورزی افزایش چشم‌گیری داشته است.

And this is due to population growth, economic development,

و دلیل آن رشد جمعیت، توسعه اقتصادی،

climate change and demand for bio fuels.

تغییرات اقلیمی و نیاز به سوخت‌های زیستی است.

Our understanding of the molecular mechanism

درک ما از مکانیزم مولکولی

of interaction between a fungus and its host plant,

تعامل بین یک قارچ و گیاه میزبان آن،

such as the tomato plant,

مثل گیاه گوجه فرنگی،

potentially represents a major step towards developing more efficient strategy

به طور بالقوه نشانگر گامی بزرگ در توسعه روش‌هایی با بازدهی بالاتر

to combat plant fungal diseases

برای مبارزه با بیماری‌های قارچی گیاهان است

and therefore solving of problems that affect people's lives,

و بنابراین راهی برای حل مشکلاتی است که زندگی مردم را تحت تاثیر قرار می‌دهد،

food security and economic growth.

امنیت غذایی و رشد اقتصادی.

Thank you.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق)