Yer kürəsində bizim qalaktikamızda ulduzlardan daha çox mikrob olmasına baxmayaraq, yalnız kiçik bir hissəsi kəşf edilmişdir. Penn State tədqiqatçılarının fikrincə, metagenomika adlı yanaşma – DNT ardıcıllığının bir növü – elm adamlarına bu çətin orqanizmlər haqqında daha çox məlumat əldə etməyə kömək edə bilər.

Qlobal dəyişiklik patologiyası üzrə dosent Verónica Roman-Reyna deyir ki , yarpaqların hər qramında 100 milyon bakteriya hüceyrəsi və 1 trilyona qədər bakteriya olan bitkinin kökləri ətrafındakı boşluq mikrobların bitkinin sağlamlığına kömək etmək və ya zərər vermək üçün geniş imkanlara malikdir. Penn State Kənd Təsərrüfatı Elmləri Kollecində. Lakin bu mikrobların böyük əksəriyyətini ənənəvi üsullarla araşdırmaq mümkün deyil.

Román-Reyna – Penn State-də torpaqla yoluxan xəstəliklərin dinamikası və idarə edilməsi üzrə dosent Şərifa Crandall ilə birlikdə bu yaxınlarda Bitki Elmində Sərhədlərdə metagenomikanın istifadəsi haqqında bir məqalə dərc etdi . Penn State News, Román-Reyna ilə bu mikrob icmalarının aşkarlanmasının nə üçün vacib olduğu və metagenomikanın necə kömək edə biləcəyi haqqında danışdı.

Bu mikrob icmalarını müəyyən etmək və öyrənmək nə üçün vacibdir?

Bitki patogenləri bütün bitkilər, o cümlədən ərzaq məhsulları üçün təhlükə yaradır və bu, potensial olaraq bütün dünyada qida təhlükəsizliyini gücləndirə bilər. Məsələn, ABŞ Kənd Təsərrüfatı Departamentinin məlumatına görə, təkcə göbələk patogenləri məhsulun 10%-dən 20%-ə qədər itkisinə səbəb ola bilər.

Bitki patologiyasını öyrənərkən biz adətən xəstəliyə cavabdeh olan mikroorqanizmləri – patogenləri müəyyən etmək istəyirik. Bununla belə, daha geniş konteksti nəzərdən keçirmək eyni dərəcədə vacibdir, çünki patogen təkcə bitki ilə deyil, həm də bitkinin mikrobiomu ilə qarşılıqlı əlaqədədir.

Patogen və daha geniş mikrob icmasının qarşılıqlı əlaqəsi ya patogenin bitkiyə yoluxma qabiliyyətini dəstəkləyə bilər, ya da əksinə, xəstəliyin şiddətini məhdudlaşdıran rəqabət yarada bilər.

Buna görə də, ev sahibi mühitdə mövcud olan mikrob icmalarını başa düşmək xəstəliyin inkişaf dinamikası və xəstəliklərə nəzarət üçün potensial strategiyalar haqqında dəyərli fikirlər verə bilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1728449465&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-10-qa-approach-hidden-microbes.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI5LjAuNjY2OC43MSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI5LjAuNjY2OC43MSJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyOS4wLjY2NjguNzEiXV0sMF0.&dt=1728449458952&bpp=1&bdt=839&idt=2186&shv=r20241007&mjsv=m202410030101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Ddd084782a3980897%3AT%3D1725971170%3ART%3D1728449408%3AS%3DALNI_Ma1uv12HX_ctV-7loP2Dla_dLGslw&eo_id_str=ID%3D6cdee71e935b6dcb%3AT%3D1725971170%3ART%3D1728449408%3AS%3DAA-AfjZEH1DAbfRV50frmhACTroQ&prev_fmts=0x0%2C1903x911&nras=2&correlator=7713911460063&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2298&biw=1903&bih=911&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C42532524%2C44795921%2C95332926%2C95341936%2C95343455%2C95344188&oid=2&pvsid=1987768316557166&tmod=781401914&uas=0&nvt=3&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fsort%2Fdate%2Fall%2Fpage8.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C911&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=6174

Metagenomika nədir?

Adətən, bakteriya və göbələklər kimi mikroblar laboratoriyada hər bir orqanizmi ayrı-ayrılıqda təcrid edib becərməklə öyrənilir. Ancaq əksər mikroblar müxtəlif səbəblərdən bu şəkildə öyrənilə bilmir və görünməz və öyrənilməmiş qalırlar.

Metagenomika – yarpaqlar, torpaq, hava və hətta yağış suyu kimi ətraf mühit nümunələrində birbaşa hər bir orqanizmdən əldə edilən və müxtəliflik, quruluş və funksiya baxımından təhlil edilən genetik materialın, xüsusilə DNT-nin öyrənilməsi – bizim üçün bu genişliyi aşkar etmək və anlamaq üçün bir yoldur. ətraf mühitdə əvvəllər məlum olmayan mikrob varlığı.

Bu yanaşma tədqiqatçılara eyni vaxtda bir toplu nümunədən çoxlu mikroorqanizmləri təhlil etməyə imkan verir və hər bir orqanizmi ayrı-ayrılıqda kultura etmədən müəyyən bir mühitdə bütün mikrob icmasının görünüşünü təklif edir.

Nə üçün bu yanaşmanın bitki elmi tədqiqatlarına daxil edilməsinə ehtiyac var?

Bitki patologiyasında metagenomikanı iki nöqteyi-nəzərdən daxil etmək imkanı var: mikrob ekologiyası və xəstəliklərin diaqnostikası.

Mikrob ekologiyası nöqteyi-nəzərindən bu, mikrobların qarşılıqlı əlaqəsini və xəstəliklərdə iştirak edən funksiyalarını, o cümlədən mikrobların necə ünsiyyət qurduğunu və antibiotiklərə qarşı müqavimətlə əlaqəli genləri mübadilə etdiyini anlamağa kömək edir.

Diaqnostik baxımdan metagenomika bizə patogen müxtəlifliyi qiymətləndirmək, patogenləri izləmək və oxşar xəstəliklərlə müxtəlif yerlərdə müqayisə etmək imkanı verir. O, həmçinin nümunədə bütün potensial patogenləri müəyyən etmək üçün güclü, qərəzsiz bir vasitə təklif edərək, mədəniyyəti çətin olan patogenlərin sürətli aşkarlanmasına imkan verir.

Metagenomika nəyə nail ola bilər?

Bitki patologiyasında metagenomika yeni növlərin yaranması, məlum mikrobların yenidən ortaya çıxması, patogenin ev sahibinə uyğunlaşması və ya bitki mikrob icmalarına təsir edən dəyişikliklər kimi bitki xəstəliklərinin yayılmasının səbəblərini anlamağa kömək edə bilər .

O, bitki xəstəliklərinin törədicilərini və patogenlərin müxtəlifliyini rəqəmsal olaraq qeyd etmək imkanlarımızı genişləndirdi. Metagenomika həmçinin patogenlər haqqında əvvəlcədən məlumat olmadan bitki xəstəliklərini araşdırmaq, mədəniyyətsiz orqanizmlərlə əlaqəli məhdudiyyətləri aradan qaldırmaq imkanı verir.

Daha çox məlumat: Veronica Roman-Reyna et al, Qaranlıqda görmək: metagenomik yanaşma bitki xəstəliklərinin səbəblərini işıqlandıra bilər, Bitki Elmində Sərhədlər (2024). DOI: 10.3389/fpls.2024.1405042

Jurnal məlumatı: Bitki Elmində Sərhədlər