A Nature Microbiology hasábjain jelent meg a Nagy László kutatócsoportja által vezetett nemzetközi együttműködés új publikációja, amelyben a növénykórokozó tuskógombafajok (Armillaria) eddig ismeretlen titkairól számolnak be. A többek között az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK), az amerikai egyesült államokbeli Joint Genome Institute, a Soproni Egyetem és az ausztráliai Western Sydney University kollaborációja során feltárták a tuskógombafajok növényi kórokozó és biomassza-lebontó képességének genetikai hátterét.
A tuskógombák a Föld legidősebb és legnagyobb élőlényei közé tartoznak, egyes kolóniáik korát 8000 évre, méretüket közel 1000 hektárra becsülik. Azonban nem a koruk vagy a méretük a leglényegesebb tény, hanem kórokozó képességük. A tuskógombák ugyanis a mérsékelt égövi erdők egyik legpusztítóbb kórokozói, bizonyos területeken egész erdőket tudnak kiirtani, a talajban túlélő struktúráik, az úgynevezett rizomorfjaik segítségével hosszú ideig életben maradnak, akadályozva az újraerdősítéseket.
Armillaria mellea tuskógombafaj kiterjedt kolóniái pusztuló erdőrészletben
(Tomity Virág felvétele)
A Lendület, az ERC és korábban a GINOP programok támogatásával megvalósuló kutatás új genomszekvenálásokat, bioinformatikai analíziseket, valamint kiterjedt génexpressziós és molekuláris biológiai vizsgálatokat foglal magába. A most megjelent tanulmányban a kutatók elsőként tudták megmagyarázni a tuskógombák több meglepő tulajdonságát, többek között az élő növények fertőzésében, illetve kolonizációjában szerepet játszó fontos gének feltárásáról adtak tájékoztatást. E gombák az élő és az elhalt fás növényi részeket nagy hatékonysággal tudják lebontani sejten kívüli, úgynevezett extracelluláris enzimrendszereik révén, ami többek között a bioüzemanyagok előállításában is perspektívát jelent. A kutatók a növényi biomassza lebontásában részt vevő enzimrendszereket, valamint a tuskógombákra jellemző, enzimekkel kapcsolatos egyediségeket is feltárták.
A projekt fontos részét képezték az ausztráliai kollaborációs partner, Jonathan Plett által végzett kísérletek, amelyekben növényekben fejeztették ki Armillaria-fajok feltételezett patogenitási faktorait. E kísérletek kimutatták, hogy egyes szekretált Armillaria-fehérjék a növényi sejtek elhalását okozzák, így hozzájárulnak a növény kolonizációjához. Mivel az Armillaria-fajokban egyelőre nem működik a genetikai módosítások egyik elterjedt eszköze sem, az ilyen kísérletek kulcsfontosságú szerepet töltenek be a kórokozás genetikai hátterének feltárásában.
Az Armillaria-fajok terjedéséért földalatti klonális szaporítóképletek, ún. rizomorfok felelősek, melyekkel a gomba több métert is meg tud tenni a föld alatt új gazdanövény után kutatva.
(Neha Sahu felvétele)
A kooperáció nagy visszhangot kiváltó korábbi munkája után a most megjelent tanulmány fontos előrelépést jelent az Armillaria-fajok elleni jövőbeli küzdelem terén, mivel számos fontos célgént és mechanizmust kijelöl, amelyekre további kutatások épülhetnek. Emellett a publikáció Neha Sahu PhD-hallgató SZBK-beli fő munkája is volt, aki ezzel az elsőszerzős cikkel sikeresen zárta az intézetben végzett kutatását, amelyet az egyesült királyságbeli The Sainsbury Laboratoryban folytat.