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

번역: Young You 검토: Jihyeon J. Kim

"Will the blight end the chestnut?

마름병이 밤나무를 멸종시킬까요?

The farmers rather guess not.

농부들은 대부분 아니라고 생각합니다.

It keeps smouldering at the roots

마름병은 뿌리에서 계속 타들어 가며

And sending up new shoots

새로운 새싹들이 자라지 못하게 합니다.

Till another parasite

또 다른 기생충이 마름병을 끝낼 때까지

Shall come to end the blight."

계속하여 지속합니다." [로버츠 프로스트, 1936년]

At the beginning of the 20th century,

20세기 초반

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

약 40억 그루에 달했던 미국 동부 밤나무 개체 수는

was completely decimated by a fungal infection.

곰팡이 감염으로 인하여 완전히 멸종되었습니다.

Fungi are the most destructive pathogens of plants,

곰팡이는 식물들이나 경제에 중요한 농작물에게

including crops of major economic importance.

가장 치명적인 병원균입니다.

Can you imagine that today,

오늘날 곰팡이 감염으로 인하여 세계적으로 매년 손실되는 농작물이

crop losses associated with fungal infection

are estimated at billions of dollars per year, worldwide?

수십억 달러에 이른다는 것을 믿을 수 있습니까?

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

이것은 5억 명의 인구가 먹기에 충분한 칼로리양과 같습니다.

And this leads to severe repercussions,

또한 이것은 심각한 파급효과도 불러일으키는데

including episodes of famine in developing countries,

개발도상국에서 기근이 발생하거나

large reduction of income for farmers and distributors,

농부나 유통업자들의 큰 폭의 소득 감소

high prices for consumers

높은 소비자가격

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

곰팡이가 생성하는 진균 독에 노출될 위험성이 있습니다.

The problems that we face

우리가 직면한

is that the current method used to prevent and treat

이러한 끔찍한 병폐의 예방과 치료를 위해

those dreadful diseases,

우리가 주로 사용하는

such as genetic control, exploiting natural sources of resistance,

유전자 제어, 천연 저항 자원의 이용

crop rotation or seed treatment, among others,

윤작, 종자 처리 등의 방법은

are still limited or ephemeral.

여전히 제한적이거나 일시적이라는 것입니다.

They have to be constantly renewed.

이러한 대처법은 끊임없이 새롭게 유지되어야 합니다

Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies

따라서 우리는 서둘러 더욱 효과적인 전략을 개발해야 하고

and for this, research is required to identify biological mechanisms

이를 위해, 새로운 항진균제 연구 등을 통하여

생물학적 메커니즘을 규명하는 연구가 필요합니다.

that can be targeted by novel antifungal treatments.

One feature of fungi is that they cannot move

곰팡이의 한 가지 특징은 스스로 움직일 수 없다는 것입니다.

and only grow by extension to form a sophisticated network,

그들은 단지 확장에 의해서만 정교한 네트워크를 생성하는데

the mycelium.

이를 균사체라고 합니다.

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

1884년, 식물병리학의 아버지 안톤 드 바리는

was the first to presume that fungi are guided by signals

곰팡이가 그들이 기생하고 살아갈 수 있는 식물

sent out from the host plant,

즉, 숙주 식물이 보내는 신호에 의해 유도된다는 사실을

meaning a plant upon which it can lodge and subsist,

처음으로 추정하였습니다.

so signals act as a lighthouse

따라서, 신호는 마치 등대와 같은 역할을 합니다.

for fungi to locate, grow toward, reach

곰팡이가 식물의 위치를 찾아내 해당 위치로 성장하고, 도달하여

and finally invade and colonize a plant.

마침내 식물 내로 침범해 서식하게 만듭니다.

He knew that the identification of such signals

그는 이러한 신호 인지에 대한 사실을 깨달았고

would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy

이는 곰팡이와 숙주 식물 사이의 상호 작용을 차단할 수 있는

정교한 전략을 풀어낼 수 있는 위대한 발견이었습니다.

to block the interaction between the fungus and the plant.

However, the lack of an appropriate method at that moment

그러나 그 당시에는 이러한 메커니즘을

prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.

분자 수준에서 규명할 수 있는 적절한 방법이 부족했습니다.

Using purification and mutational genomic approaches,

정제 기술과 돌연변이 유전적 처리법의 사용

as well as a technique

또한 기술의 발달로

allowing the measurement of directed hyphal growth,

균사체의 성장을 직접적으로 측정할 수 있게 되었고

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

오늘날, 그의 연구로부터 130년이 지난 지금

my former team and I could finally identify such plant signals

저와 제 이전 연구팀은 '시들음병균'이라 불리는 병원성 곰팡이와

by studying the interaction between a pathogenic fungus

그의 숙주인 토마토 식물과의 상호 작용을 연구하여

called Fusarium oxysporum

and one of its host plants, the tomato plant.

마침내 이러한 숙주 식물의 신호들을 밝혀냈습니다.

As well, we could characterize

뿐만 아니라

the fungal receptor receiving those signals

이러한 신호를 받아내는 곰팡이 세포 수용체와

and part of the underlying reaction occurring within the fungus

그리고 곰팡이 내부의 기초 반응의 일부

and leading to its direct growth toward the plant.

그리고 식물로 향하는 신호를 특정할 수 있었습니다.

(Applause)

(박수) 감사합니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)

The understanding of such molecular processes

이러한 분자 과정의 이해는

offers a panel of potential molecules

잠재적인 분자 연구의 발판이 되고

that can be used to create novel antifungal treatments.

이는 새로운 항진균제 제작에 사용될 수 있습니다.

And those treatments would disrupt

그리고 이러한 치료법은

the interaction between the fungus and the plant

곰팡이와 식물 사이의 상호작용을 방해하여

either by blocking the plant signal

식물이 보내는 신호를 차단하거나

or the fungal reception system which receives those signals.

혹은 곰팡이의 신호를 받는 수용체를 차단할 수 있습니다.

Fungal infections have devastated agriculture crops.

곰팡이 감염은 많은 농작물을 황폐하게 만들고 있습니다.

Moreover, we are now in an era

또한, 우리는 지금 농작물 생산 증가가

where the demand of crop production is increasing significantly.

현저히 요구되는 시대에 살고 있습니다.

And this is due to population growth, economic development,

이러한 요구는 인구 증가, 경제 성장

기후 변화 및 천연연료의 사용 등과 연관되어 있습니다.

climate change and demand for bio fuels.

Our understanding of the molecular mechanism

이러한 곰팡이와 토마토와 같은

of interaction between a fungus and its host plant,

숙주 식물의 상호 작용에 대한 우리의 분자 메커니즘 이해는

such as the tomato plant,

potentially represents a major step towards developing more efficient strategy

잠재적으로 진균류 병폐와 싸우기 위한 더욱 효과적인 전략을 만들 수 있으며

to combat plant fungal diseases

이로 인한 사람들의 삶의 영향, 식량 안전, 경제 성장 등의 문제 해결에

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

food security and economic growth.

크게 한 걸음 다가갔음을 의미합니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)