ลูกพี่ลูกน้องของแบคทีเรียที่ฆ่าพืชผลกลายพันธุ์อย่างรวดเร็ว

แบคทีเรียสายพันธุ์หนึ่งที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับโรคใบเขียวที่เป็นผลไม้ตระกูลส้มที่อันตรายถึงตายกำลังพัฒนาความสามารถในการแพร่เชื้อไปยังโฮสต์ของแมลง และอาจเป็นไปได้ในพืชด้วยเช่นกัน

สปีชีส์ใหม่ที่ระบุนี้เป็นของ Liberibacter ซึ่งเป็นตระกูลแบคทีเรียที่ทราบว่าแพร่ระบาดในพืชผลที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจหลายชนิด มีเก้าสปีชีส์ที่รู้จัก Liberibacter รวมถึงหนึ่งชนิดที่ติดมันฝรั่งและอีกสามชนิดที่เกี่ยวข้องกับการเขียวมะนาว

ส้มเขียวหวานหรือที่เรียกว่า Huanglongbing เป็นนักฆ่าอันดับหนึ่งของต้นส้มทั่วโลก แม้ว่าหลายคนกำลังหาวิธีแก้ไข แต่ปัจจุบันยังไม่มีตัวเลือกในการป้องกันหรือการรักษาที่มีประสิทธิภาพในตลาด

ด้วยคุณสมบัติในการทำลายล้างของญาติ นักวิทยาศาสตร์ของ UC Riverside ได้เริ่มทำความเข้าใจวิธีการของสายพันธุ์ใหม่ L. capsica ซึ่งมีลักษณะทางพันธุกรรมคล้ายกับ Liberibacter ชนิดอื่นๆ

อัลลิสัน แฮนเซน นักกีฏวิทยาและหัวหน้าทีมวิจัยกล่าวว่า เช่นเดียวกับเชื้อโควิด-19 สายพันธุ์ใหม่ แบคทีเรียกลายเป็นตัวแปรที่น่ากังวลหากการกลายพันธุ์ของพวกมันสามารถส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติที่ทำให้เกิดโรคหรือแพร่เชื้อได้

Liberibacters จำนวนมากแบ่งปันยีนที่ช่วยให้พวกเขาสามารถอาศัยอยู่ในโฮสต์ได้

“แบคทีเรียเหล่านี้ได้รับ DNA จากโฮสต์ ดังนั้นหากไม่มีโฮสต์ พวกมันก็ตาย พวกมันจะตาย” แฮนเซนกล่าว

สำหรับการศึกษานี้ ทีมวิจัยได้ระบุยีน 21 ตัวใน L. capsica ที่มีการกลายพันธุ์ของกรดอะมิโนอย่างรวดเร็วซึ่งสัมพันธ์กับคุณสมบัติในการติดเชื้อ วิวัฒนาการนี้ได้รับการบันทึกไว้ในเอกสาร วารสาร Microbiology Spectrum ฉบับใหม่

กลุ่มย่อยของการกลายพันธุ์ที่ทีมค้นพบซ้ำแล้วซ้ำเล่าคือยีนที่มีผลต่อ pilus ซึ่งเป็น “ขน” ของแบคทีเรียขนาดเล็กที่ช่วยให้แบคทีเรียสามารถย้ายเข้าไปอยู่ในแมลงที่เป็นโฮสต์และรับ DNA ได้ แมลงแล้วส่งแบคทีเรียไปยังพืช

แอล. capsica พบโดยบังเอิญในแมลงบินคู่หนึ่งบนต้นพริกไทยในบราซิล แมลงเหล่านี้เรียกว่า psyllids ศัตรูพืชพริกไทย อย่างไรก็ตาม ยังไม่ทราบว่าแอล. แคปซิก้าติดเชื้อในพริกหรือพืชผลอื่นๆ หรือไม่

การรวบรวมหลักฐานโดยตรงว่าแบคทีเรียติดเนื้อเยื่อพริกไทยอาจพิสูจน์ได้ยากหรือไม่ เนื่องจากทีมของแฮนเซ่นมีตัวอย่างเพียงตัวอย่างเดียว และ L. capsica ไม่สามารถปลูกในห้องปฏิบัติการได้

psyllids ถูกเก็บรวบรวมในบราซิลโดย Diana Percy นักกีฏวิทยาจากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียและผู้ร่วมงานกันบ่อยๆของ Hansen เพอร์ซีเดินทางไปทั่วโลกเพื่อค้นหาซิลลิด แต่ไม่รู้ว่าพวกนี้จะเป็นแหล่งสะสมของแบคทีเรียชนิดใหม่ การค้นพบนั้น เกิดขึ้น ในห้องทดลองของแฮนเซ่นในเวลาต่อมาหลังจากที่เพอร์ซี่แบ่งปันโรคไซลิดที่เธอได้รับในต่างประเทศ

“เรากำลังแจ้งนักวิทยาศาสตร์ในบราซิลและสถานที่อื่นๆ เพื่อคัดกรองพืช” แฮนเซนกล่าว “ควรอยู่ในเรดาร์ของทุกคนสำหรับศักยภาพในการระบาดเนื่องจากมีแนวโน้มว่า Liberibacter จะเป็นเชื้อโรคร้ายแรงต่อพืชในพืชผล”

ส่วนประกอบสำคัญของการศึกษานี้คือผลงานของ Ariana Sanchez จุลชีววิทยาระดับปริญญาตรีของ UCR ที่สนใจในแบคทีเรียก่อโรคโดยแมลง Sanchez เป็นนักวิชาการด้านการรวมกลุ่มคนแรกของแผนกกีฏวิทยา

ภาควิชาได้จัดทำ ทุน Advancing Inclusivity in Entomology เพื่อตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของ Black Lives Matter และการเสียชีวิตของ George Floyd ในปี 2020 คณะฯ เล็งเห็นความจำเป็นในการสนับสนุนนักศึกษาจากกลุ่มคนชายขอบที่มีความหลงใหลในการศึกษาแมลงแต่ต้องเผชิญกับอุปสรรคที่เป็นระบบโดยแยกตัวออกจากการวิจัย โอกาส.

ด้วยการช่วยระบุวิธีที่ L. capsica กำลังพัฒนา Sanchez ได้มีส่วนสำคัญต่อความรู้ของ Liberibacter

Hansen กล่าวว่า “ความสามารถในการเข้าใจเชื้อโรคเหล่านี้และวิธีที่พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับแมลงที่นำพาเชื้อโรคเหล่านี้ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความมั่นคงในการจัดหาอาหารของเรา

หน้าแรก