Gli scienziati scoprono il modo per sconfiggere Crop

Di University of California - Riverside5 agosto 2023

I ricercatori hanno scoperto che la muffa grigia utilizza bolle lipidiche per trasportare l’RNA che silenzia l’immunità delle piante, causando perdite di miliardi di raccolti. I risultati potrebbero portare a nuovi fungicidi ecologici che prendono di mira queste bolle, fornendo potenzialmente una soluzione efficace senza sostanze chimiche tossiche.

La muffa grigia, responsabile di miliardi di perdite annuali di raccolto infettando un’ampia varietà di frutta e verdura, inclusi frutti di bosco e pomodori, è stata un problema persistente per gli agricoltori. Ora, i ricercatori hanno scoperto un nuovo metodo per combattere questa muffa senza la necessità di inondare i raccolti di sostanze chimiche tossiche.

Se hai mai incontrato una fragola ricoperta da una sostanza grigia e pelosa, hai assistito agli effetti della muffa grigia. Questo formidabile fungo colpisce più di 1.400 tipi di piante e fino ad ora non esisteva una cura efficace. La chiave per controllarlo potrebbe risiedere nella scoperta delle “bolle” lipidiche secrete dalle cellule della muffa, una caratteristica che alcuni scienziati avevano precedentemente trascurato come non importante.

In effetti, una nuova ricerca della UC Riverside mostra che queste bolle sono essenziali per le comunicazioni tra gli agenti patogeni e i loro ospiti, inclusi molti tipi di funghi, nonché batteri e mammiferi. In questo caso, i ricercatori hanno scoperto che la muffa grigia ha imparato a utilizzare le bolle per ottenere infezioni efficaci.

"Poiché sono difficili da isolare e studiare, le importanti funzioni di queste bolle lipidiche, chiamate anche vescicole extracellulari, sono state trascurate per decenni", ha affermato Hailing Jin, professore di microbiologia e patologia vegetale dell'UCR, che ha guidato il progetto di ricerca.

“Now we know the mold, just like its plant hosts, also uses extracellular vesicles to protect and deliver what amount to weapons — small RNARibonucleic acid (RNA) is a polymeric molecule similar to DNA that is essential in various biological roles in coding, decoding, regulation and expression of genes. Both are nucleic acids, but unlike DNA, RNA is single-stranded. An RNA strand has a backbone made of alternating sugar (ribose) and phosphate groups. Attached to each sugar is one of four bases—adenine (A), uracil (U), cytosine (C), or guanine (G). Different types of RNA exist in the cell: messenger RNA (mRNA), ribosomal RNA (rRNA), and transfer RNA (tRNA)." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Molecole di RNA che silenziano i geni coinvolti nel sistema immunitario delle piante", ha detto Jin.

Muffa grigia che cresce sui prodotti. Credito: salutando Jin/UCR

This finding is detailed in the journal Nature Communications<em>Nature Communications</em> is a peer-reviewed, open-access, multidisciplinary, scientific journal published by Nature Portfolio. It covers the natural sciences, including physics, biology, chemistry, medicine, and earth sciences. It began publishing in 2010 and has editorial offices in London, Berlin, New York City, and Shanghai. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Nature Communications, in cui i ricercatori non solo dimostrano che la muffa grigia secerne RNA virulento in queste bolle a base lipidica, ma che una particolare proteina è fondamentale per la capacità della muffa di produrre bolle.

La proteina, la tetraspanina, appare sulla superficie delle bolle. I ricercatori hanno scoperto che se eliminavano la capacità della muffa di produrre tetraspanina, la capacità della muffa di secernere e rilasciare le bolle veniva ampiamente ridotta.

"Se eliminiamo questo componente chiave delle vescicole, possiamo attenuare la loro capacità di fornire armi di piccoli RNA o altre molecole che sopprimono l'immunità dell'ospite", ha detto Jin.

In precedenza, lo stesso gruppo di ricerca aveva identificato anche i geni che consentono al fungo di produrre piccole molecole di RNA. L’eliminazione di questi geni, così come di quelli che consentono al fungo di produrre tetraspanina, consentirebbe una nuova generazione di “fungicidi a RNA” che inibiscono la malattia della muffa grigia.