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

תרגום: hila scherba עריכה: Tal Dekkers

"Will the blight end the chestnut?

"האם הכימשון יחסל את הערמונים?

The farmers rather guess not.

החקלאים מעדיפים לחשוב שלא.

It keeps smouldering at the roots

זה שורף את השורשים

And sending up new shoots

ושולח למעלה גבעולים חדשים

Till another parasite

עד שטפיל נוסף

Shall come to end the blight."

יגיע לחסל את הכימשון."

At the beginning of the 20th century,

בתחילת המאה ה-20,

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

אוכלוסיית עץ הערמון במזרח ארצות הברית, שהייתה כמעט 4 מיליארד עצים,

was completely decimated by a fungal infection.

הוכחדה כליל על ידי זיהום פטרייתי.

Fungi are the most destructive pathogens of plants,

פטריות הן הפתוגנים ההרסניים ביותר של צמחים,

including crops of major economic importance.

כולל גידולים בעלי חשיבות כלכלית עצומה.

Can you imagine that today,

האם אתם יכולים לדמיין שהיום,

crop losses associated with fungal infection

הפסדי יבול הקשורים לזיהום פטרייתי

are estimated at billions of dollars per year, worldwide?

מוערכים במיליארדי דולרים בשנה ברחבי העולם?

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

זה מייצג מספיק קלוריות בשביל להאכיל חצי מיליארד אנשים.

And this leads to severe repercussions,

ויש לזה השלכות משמעותיות,

including episodes of famine in developing countries,

כולל תקופות של רעב במדינות מתפתחות,

large reduction of income for farmers and distributors,

ירידה גדולה בהכנסות של חקלאים ומשווקים,

high prices for consumers

מחירים גבוהים לצרכנים

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

וסיכון של חשיפה למיקוטוקסין, רעל שמיוצר על ידי פטריות.

The problems that we face

הבעיה שאנחנו עומדים מולה

is that the current method used to prevent and treat

היא שהשיטה הנוכחית שמשתמשים בה למניעה ולטיפול

those dreadful diseases,

של המחלות הנוראיות האלו,

such as genetic control, exploiting natural sources of resistance,

כמו בקרה גנטית, ניצול של משאבים טבעיים של עמידות,

crop rotation or seed treatment, among others,

מחזור זרעים או טיפול בזרעים, בין היתר,

are still limited or ephemeral.

עדיין מוגבלים או זמניים.

They have to be constantly renewed.

הם צריכים להתחדש באופן תמידי.

Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies

מכאן, אנחנו צריכים בדחיפות לפתח אסטרטגיות יעילות יותר

and for this, research is required to identify biological mechanisms

ובשביל זה, צריך שהמחקר יזהה מנגנונים ביולוגיים

that can be targeted by novel antifungal treatments.

שיכולים להוות מטרה לטיפולים אנטי-פטרייתיים חדשים.

One feature of fungi is that they cannot move

תכונה אחת של פטריות היא שהן לא יכולות לנוע

and only grow by extension to form a sophisticated network,

וגדלות רק על ידי שלוחות שיוצרות רשת מתוחכמת,

the mycelium.

התפטיר.

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

ב-1884, אנטון דב בארי, אבי הפתולוגיה של צמחים,

was the first to presume that fungi are guided by signals

היה הראשון להניח שפטריה מונחית על ידי אותות

sent out from the host plant,

שנשלחות מצמח האם,

meaning a plant upon which it can lodge and subsist,

כלומר צמח שהפטרייה יכולה לשכון עליו וליזון ממנו,

so signals act as a lighthouse

אז אותות מתפקדים כמגדלור

for fungi to locate, grow toward, reach

לפטריות לזהות, לגדול לכיוון, להגיע

and finally invade and colonize a plant.

ובסופו של דבר לפלוש וליישב צמח.

He knew that the identification of such signals

הוא ידע שהזיהוי של אותות שכאלו

would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy

יפתח פתח לידע אדיר שיוכל לעזור לפתח אסטרטגיה

to block the interaction between the fungus and the plant.

לחסום את התקשורת בין הפטרייה לצמח.

However, the lack of an appropriate method at that moment

למרות זאת, המחסור בשיטה מתאימה בזמנו

prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.

מנע ממנו מלזהות את המנגנון ברמה המולקולרית.

Using purification and mutational genomic approaches,

בשימוש בגישות של מיצוי גנומי ויצירת מוטציות,

as well as a technique

כמו גם טכניקה

allowing the measurement of directed hyphal growth,

המאפשרת למדוד גדילת תפטיר ישירה,

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

היום אני שמחה לספר לכם שאחרי 130 שנים,

my former team and I could finally identify such plant signals

הצוות הקודם שלי ואני הצלחנו לזהות אותות צמחיים שכאלה

by studying the interaction between a pathogenic fungus

על ידי מחקר של התקשורת בין פטרייה פתוגנית

called Fusarium oxysporum

הנקראית פוזריום אוקסיספורום

and one of its host plants, the tomato plant.

ואחד מהצמחים הפונדקאים שלה, צמח העגבנייה.

As well, we could characterize

כמו כן, אנחנו יכולים לאפיין

the fungal receptor receiving those signals

את הרצפטור הפטרייתי שמקבל את האותות האלו

and part of the underlying reaction occurring within the fungus

וחלק מהתגובה הבסיסית המתרחשת בתוך הפטרייה

and leading to its direct growth toward the plant.

ומובילה לגדילה הישירה שלה לעבר הצמח.

(Applause)

(מחיאות כפיים)

Thank you.

תודה רבה.

(Applause)

(מחיאות כפיים)

The understanding of such molecular processes

ההבנה של תהליכים מולקולריים שכאלה

offers a panel of potential molecules

מציעה מגוון של מולקולות פוטנציאליות

that can be used to create novel antifungal treatments.

שניתן להשתמש בהן ליצירת טיפולים אנטי פטרייתיים חדשים.

And those treatments would disrupt

והטיפולים האלו ישבשו

the interaction between the fungus and the plant

את התקשורת בין הפטרייה לצמח

either by blocking the plant signal

או על ידי חסימת האות מהצמח

or the fungal reception system which receives those signals.

או את המערכת הפטרייתית שמקבלת את האותות האלו.

Fungal infections have devastated agriculture crops.

נגעים פטרייתיים הרסו גידולים חקלאיים.

Moreover, we are now in an era

בנוסף לכך, אנחנו עכשיו בעידן

where the demand of crop production is increasing significantly.

שהביקוש לייצור חקלאי גודל באופן משמעותי.

And this is due to population growth, economic development,

וזה בעקבות הגדילה באוכלוסייה, צמיחה כלכלית,

climate change and demand for bio fuels.

שינוי אקלים וביקוש לדלקים ביולוגיים.

Our understanding of the molecular mechanism

ההבנה שלנו של המנגנון המולקולרי

of interaction between a fungus and its host plant,

של תקשורת בין פטרייה לצמח הפונדקאי שלה,

such as the tomato plant,

כמו צמח העגבנייה,

potentially represents a major step towards developing more efficient strategy

מייצגת באופן פוטנציאלי צעד אדיר לעבר פיתוח של אסטרטגיה יעילה יותר

to combat plant fungal diseases

להלחם במחלות צמחים פטרייתיות

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

וככה לפתור בעיות שמשפיעות על חיי אנשים,

food security and economic growth.

ביטחון תזונתי וצמיחה כלכלית.

Thank you.

תודה רבה.

(Applause)

(מחיאות כפיים)