Xylella fastidiosa, или чем я теперь занимаюсь

[nervo4ka]

Расскажу что ли, чем я теперь буду заниматься как я это не понимаю после трех недель погружения в новую научную область. Моя новая лаборатория, точнее часть ее, занимается изучением виноградного патогена Xylella fastidiosa. В Калифорнии эта бактерия поражает виноград, миндаль, люцерну, олеандр, а в Бразилии цитрусовые. Само собой, в виноградном штате изучать эту заразу особенно актуально, а сама болезнь называется Pierce's disease (PD).



Сама бактерия ничем особо не примечательная. Грам-негативная палочка, которая живет в ксилеме винограда. (Почесала затылок, вспоминая, что такое ксилема. Я ботанику последний раз изучала на первом курсе универа, то есть сто лет назад 8))). Ксилема - это один из видов проводящей ткани в растениях, по которой идет транспорт воды от корней к листьям, если я не вру. ;))


Так вот, а заражение виноградных кустов происходит с помощью насекомого, которое называется glassy-winged sharpshooter. Это какой-то вид цикадок, который я не знаю, как называется по-русски, поэтому зову его долбоносиком. Эти насекомые, которые питаются соком растений,  переносят бактерии на своем ротовом аппарате, и когда присаживаются пожрать, бактерии проникают в стебли и листья растений и начинают там в ксилеме размножаться, закупоривая проводящие сосуды.


Выглядит это как-то так.


То есть нарушается транспорт воды по тканям, и листья винограда начинают сначала сохнуть по краям, выглядя опаленными (scorching), а потом опадают. Из-за этого снижается урожайность пораженных виноградников. То есть, к самим ягодам эта болезнь не имеет никакого отношения, их можно есть и не бояться. ;))


Было показано, что Xylella fastidiosa, как и моя любимая бактерия Vibrio cholerae, с которой я работала до этого, тоже может регулирость экспрессию генов с помощью quorum sensing'а (QS), который я и изучала в Вибрио. Вот пост, где я пыталась рассказать, что такое QS. В новой бактерии, конечно же, все совсем по-другому и сложнее, она же патоген растений, а не человека, но тем не менее в этих двух системах есть какое-то сходство.

До меня в новой лабе было показано, что если концентрация бактерий в ксилеме достигает порогового уровня, и, следовательно, концентрация выделяемых ими сигнальных молекул тоже повышается, то бактерии теряют подвижность и не распространяются далеко из очага поражения в новые сосуды. То есть болезнь "замирает". Известен ген, который в бактерии отвечает за производство сигнальных молекул. Этот ген встроили в геном винограда и - та-да! - генно-модифицированные растения стали менее восприимчивы к болезни, которую вызывает Xylella fastidiosa. Тут встает вопрос, не забояццо ли люди факту такой генной модификации, повлияет ли эта мутация на качество винограда и урожайность и далее по списку. Все это в ближайшем времени будет тестироваться и изучаться. А моя миссия (пока) изучать сигнальные молекулы, которые производит бактерия, чтобы понять, какой сигнал сильнее и важнее. Это если совсем просто, а сложно я пока сама не знаю. ;)) Помимо этого, есть еще куча других проектов, которые упадут мне на голову, но я пока не очень их понимаю, чтобы говорить об этом, а тем более доступным языком. Там слишком забористая молекулярная биология.

Новая лаборатория в плане науки довольно сильно отличается от моей аспирантской. Многие эксперименты и теории параллельно тестируются и на растениях, поэтому у нашей лабы есть место в оранжерее, где выращивают экпериментальный виноград (используется сорт cabernet sauvignon ;))), на котором ставят опыты. Например, заражают разными мутантами бактерии и смотрят, как они влияют на развитие болезни Пирса. В какие-то эксперименты вовлекают и долбоносиков цикадок. То есть часть моей работы будет проходить и в оранжерее, но меня пока в эту степь еще не вовлекли. Как правило, этот экспериментальный виноград до урожая не доживает. После заражения бактериями уже через 6-8-12 недель становится виден (или не виден) эффект от заражения, и после этого кусты больше не нужны. Это информация для тех, кому перепал виноград с нашего лабораторного поля, и кто боится его есть. ;)) Но про лабораторное поле в следующий раз, это совсем другая история. ;))

Вот такая теперь у меня наука. 8))



*

Comments

[making-pies.livejournal.com]

А мне интересно как тестируется качество винограда и вина :) это же должно быть нереально трудоемко, столько факторов дополнительных. Ну и какие критерии - непонятно.

[nervo4ka.livejournal.com]

Этим точно не мы занимаемся. Кто его знает, как его тестируют. На каждом этапе столько нюансов, что для их изучения требуются специально натасканные люди. Мы все слишком узкоспециализированные.