Noi strategii de protejare a culturilor prin identificarea punctelor slabe ale agenților patogeni
Cercetătorii de la Departamentul de Biosciences al Universității Durham au prezentat posibile noi abordări pentru protejarea culturilor agricole împotriva bolilor devastatoare, prin identificarea punctelor slabe comune ale proteinelor pe care agenții patogeni le folosesc pentru a ataca plantele. Ideile au fost expuse într-un articol de tip review publicat recent în The Plant Journal.
Microorganismele cauzatoare de boli, inclusiv ciupercile și oomicetele, folosesc proteine speciale numite efectori pentru a slăbi apărarea naturală a plantelor. De interes deosebit sunt grupurile de astfel de proteine care împărtășesc aceeași formă tridimensională, în ciuda unei compoziții genetice foarte diferite. Aceste grupuri, cunoscute sub denumirea de familii de efectori SUSS (Sequence-Unrelated but Structurally Similar — secvențe neînrudite, dar structural similare), contrazic ideea tradițională potrivit căreia proteinele cu aspect similar îndeplinesc întotdeauna aceleași funcții.
Caracteristici comune pe suprafața efectorilor
Studii recente au evidențiat caracteristici comune pe suprafața acestor efectori, care par importante în ajutarea agenților patogeni să infecteze plantele. Întrebarea care se ridică este dacă tehnologiile emergente de bioinginerie bazate pe inteligența artificială ar putea viza aceste potențiale puncte slabe.
În loc să dezvolte rezistență a culturilor împotriva unei singure proteine patogene odată, oamenii de știință consideră că abordările viitoare ar putea viza grupuri întregi de proteine înrudite. Acest lucru ar putea oferi o protecție mai largă și mai durabilă, deoarece ar fi mai dificil pentru agenți patogeni să modifice aceste caracteristici comune fără a-și afecta capacitatea de supraviețuire. Dacă acest lucru se confirmă, ar putea ajuta cercetătorii să avanseze spre noi metode de control al bolilor plantelor care amenință producția alimentară globală.
Inteligența artificială în protejarea plantelor
Review-ul evidențiază, de asemenea, potențialul inteligenței artificiale și al instrumentelor de proiectare a proteinelor în dezvoltarea metodelor viitoare de protecție a culturilor. Inteligența artificială ar putea ajuta oamenii de știință să proiecteze molecule noi care să blocheze zonele vulnerabile ale proteinelor patogene sau să îmbunătățească capacitatea plantelor de a recunoaște și combate infecțiile.
Cercetătorii afirmă că abordarea ar putea contribui în cele din urmă la reducerea pierderilor de culturi, la îmbunătățirea securității alimentare și la scăderea dependenței de tratamente chimice. Sunt necesare însă cercetări suplimentare pentru a testa dacă aceste idei pot fi transformate în soluții practice pentru fermieri.
