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

Переводчик: Yauheni Andreichyk Редактор: Yulia Kallistratova

"Will the blight end the chestnut?

«Убьёт ли отрава каштан?

The farmers rather guess not.

Фермеры считают, что, скорее, нет.

It keeps smouldering at the roots

Его корни будут тлеть

And sending up new shoots

И давать новые побеги

Till another parasite

Пока другой паразит

Shall come to end the blight."

Не положит отраве конец». [Роберт Фрост, 1936 г.]

At the beginning of the 20th century,

В начале XX века

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

восточно-американская популяция каштанов почти в четыре миллиарда деревьев

was completely decimated by a fungal infection.

была полностью истреблена грибковой инфекцией.

Fungi are the most destructive pathogens of plants,

Грибы являются наиболее разрушительными патогенами растений,

including crops of major economic importance.

включая важнейшие для экономики культуры.

Can you imagine that today,

Можете себе представить, что сегодня

crop losses associated with fungal infection

урожай, утраченный из-за грибковой инфекции,

are estimated at billions of dollars per year, worldwide?

оценивается в миллиарды долларов в год по всему миру?

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

Калорий этого урожая хватило было, чтобы накормить полмиллиарда людей.

And this leads to severe repercussions,

И это приводит к серьёзным последствиям,

including episodes of famine in developing countries,

включая эпизоды голода в развивающихся странах,

large reduction of income for farmers and distributors,

большое сокращение дохода для фермеров и дистрибьюторов,

high prices for consumers

высокие цены для покупателей

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

и риск воздействия микотоксина — яда, вырабатываемого грибами.

The problems that we face

Проблема в том,

is that the current method used to prevent and treat

что имеющиеся методы для предотвращения и лечения

those dreadful diseases,

этих страшных болезней,

such as genetic control, exploiting natural sources of resistance,

например, воздействие на гены для повышения естественного иммунитета,

crop rotation or seed treatment, among others,

севооборот или лечебный посев и другие,

are still limited or ephemeral.

все ещё очень ограничены или недолговечны.

They have to be constantly renewed.

Их нужно постоянно обновлять.

Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies

Поэтому нам срочно нужно разработать более эффективные стратегии,

and for this, research is required to identify biological mechanisms

и для этого необходимы исследования, чтобы выявить биологические механизмы,

that can be targeted by novel antifungal treatments.

которые могут быть нацелены на новые противогрибковые препараты.

One feature of fungi is that they cannot move

Одна особенность грибов в том, что они не могут двигаться,

and only grow by extension to form a sophisticated network,

а только разрастаться, создавая сложную сеть —

the mycelium.

мицелий.

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

В 1884 году Антон де Бари, отец патологии растений,

was the first to presume that fungi are guided by signals

был первым, кто предположил, что грибы руководствуются сигналами,

sent out from the host plant,

посылаемыми растением-хозяином,

meaning a plant upon which it can lodge and subsist,

то есть растением, на котором можно поселиться и существовать.

so signals act as a lighthouse

Эти сигналы действуют как маяк

for fungi to locate, grow toward, reach

для грибка, помогающий обнаружить, разрастись, достигнуть

and finally invade and colonize a plant.

и, наконец, вторгнуться и колонизировать растение.

He knew that the identification of such signals

Он знал, что идентификация таких сигналов

would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy

откроет больше знаний, которые затем послужат для разработки стратегии

to block the interaction between the fungus and the plant.

для блокирования взаимодействия между грибками и растением.

However, the lack of an appropriate method at that moment

Однако отсутствие надлежащего метода на тот момент

prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.

помешало ему определить этот механизм на молекулярном уровне.

Using purification and mutational genomic approaches,

Используя методы очистки и геномных мутаций,

as well as a technique

а также процедуру,

allowing the measurement of directed hyphal growth,

позволяющую измерить направленный рост гиф,

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

сегодня, после 130 лет,

my former team and I could finally identify such plant signals

мы с моей командой смогли идентифицировать такие сигналы

by studying the interaction between a pathogenic fungus

путём изучения взаимодействия между патогенным грибом,

called Fusarium oxysporum

называющимся Фузариум,

and one of its host plants, the tomato plant.

и одним из растений-хозяев — томатом.

As well, we could characterize

Также мы смогли охарактеризовать

the fungal receptor receiving those signals

грибковый рецептор, получающий эти сигналы,

and part of the underlying reaction occurring within the fungus

и часть основной реакции, происходящей в грибке

and leading to its direct growth toward the plant.

и приводящей к его направленному росту в сторону растения.

(Applause)

(Аплодисменты)

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)

The understanding of such molecular processes

Понимание таких молекулярных процессов

offers a panel of potential molecules

даёт группу потенциальных молекул,

that can be used to create novel antifungal treatments.

которые могут быть использованы для создания новых противогрибковых средств.

And those treatments would disrupt

И эти методы лечения нарушат

the interaction between the fungus and the plant

взаимодействие между грибком и растением

either by blocking the plant signal

путём блокировки либо сигнала у растения,

or the fungal reception system which receives those signals.

либо системы приёма этих сигналов у гриба.

Fungal infections have devastated agriculture crops.

Грибковые инфекции опустошили сельскохозяйственные культуры.

Moreover, we are now in an era

Более того, мы живём в эпоху,

where the demand of crop production is increasing significantly.

когда спрос на производство растений значительно возрастает.

And this is due to population growth, economic development,

И это связано с ростом населения, экономическим развитием,

climate change and demand for bio fuels.

изменением климата и спросом на биотопливо.

Our understanding of the molecular mechanism

Наше понимание молекулярного механизма

of interaction between a fungus and its host plant,

взаимодействия между грибком и его растением-хозяином,

such as the tomato plant,

таким как томат,

potentially represents a major step towards developing more efficient strategy

может оказаться важным шагом в разработке более эффективной стратегии

to combat plant fungal diseases

для борьбы с грибковыми заболеваниями растений

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

и, соответственно, в решении проблем, которые влияют на жизнь людей,

food security and economic growth.

продовольственную безопасность и экономический рост.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)