Ochrona owoców przed fitoplazmą
Choć fitoplazma przynosi wiele strat w winnicach i sadach jabłkowych w Europie, naukowcy do tej pory nie w pełni rozumieją interakcje między fitoplazmą a żywicielem. Dlatego zainicjowano projekt AY-WB EFFECTORS ("A characterisation of the effectors of a plant pathogen"), aby zbadać mechanizmy leżące u podstaw zakażeń i chorób roślin spowodowanych przez fitoplazmę. Hipoteza, jaką stawiają naukowcy z zespołu AY-WB EFFECTORS, jest następująca: fitoplazma wykorzystuje efektor lub białko wirulentne, które aktywnie zmienia rozwój zakażonych roślin. Naukowcy poddali swoją teorię testom, chcąc się przekonać, w jaki sposób regulowane są geny efektora i charakteryzując możliwe efektory fitoplazmy, by odkryć, czy białka te mogą zmienić fenotyp rośliny. Przewiduje się, że genom szczepu fitoplamy żółtaczki astra, tzw. czarcie miotły (AY-WB) koduje 56 genów efektora. Aby zbadać regulację tych genów, naukowcy określili ich poziomy ekspresji w kolonizującym owady i rośliny szczepie AY-WB. Naukowcy wybrali sześć kandydujących efektorów AY-WB, by określić, czy białka te posiadają zdolność do zmiany przebiegu rozwoju rośliny. Naukowcy odkryli, że ekspresja efektora SAP54 w roślinie modelowej, rzodkiewniku, indukuje wzrost liściopodobnych kwiatów o zielonych płatkach, w procesie zwanym filodium, by przypominać kwiaty roślin zakażonych fitoplazmą. Następnie konsorcjum scharakteryzowało SAP54 stosując drożdżowy system dwuhybrydowy względem biblioteki rzodkiewnika, aby zidentyfikować białka roślinne, które są rozpoznawane i wiązane przez efektor bakteryjny. Technika ta została z powodzeniem użyta w badaniu innego białka efektorowego, SAP11. Wyniki pokazały, że SAP54 wchodzi w interakcję z rodziną genów z domeną MADS, która odkrywa ważną rolę w regulowaniu odpowiedniego czasu kwitnienia i wzrostu działek kielicha i płatków. Analizę rozszerzono, by objęła wszystkie białka z domeną MADS, tj. 106, zakodowane w genomie rzodkiewnika. Partnerzy projektu zakładają, że interakcja między białkami SAP54 i z domeną MADS była związana z filodium w roślinach zakażonych fitoplazmą. Zaobserwowano, że SAP54 indukuje degradację białek z domeną MADS, gdy dochodzi do jego ekspresji u roślin. Co więcej, ta degradacja obejmuje proteasomowy system zależny od ubikwityny 26S żywiciela. Z kolei drożdżowy system dwuhybrydowy ujawnił, że białko SAP54 wchodzi w interakcję z białkami RAD23C i RAD23D rzodkiewnika. Prace w ramach projektu AY-WB EFFECTORS przyniosą korzyści rolnikom w całej Europie i na świecie poprzez rozwój roślin uprawnych odpornych na fitoplazmę, przyczyniając się tym samym do globalnego bezpieczeństwa żywnościowego.
