Т ехнология, разработена от испански учени, ще позволи откриването на вредители и болести по културите в ранен етап благодарение на растения, които светят в тъмното и променят цвета си, когато са заразени с вируси, съобщи „Евронюз“. Изследването, проведено от Института по молекулярна и клетъчна биология на растенията (IBMCP), който е част от CSIC и Политехническия университет във Валенсия (UPV), довело до създаването на биологична система за откриване на инфекции. Проучването е публикувано в Nature Communications и открива нов начин за идентифициране на болести по културите. Вдъхновен от биолуминесценцията на гъбичките, екипът от изследователи е разработил система, която позволява на растенията да излъчват различни светлинни сигнали в зависимост от здравословното им състояние. Промяната в осветеността разкрива наличието на вируси преди появата на видими симптоми и може да бъде открита с конвенционални камери.
Ензими
Системата използва четири ензима, които модифицират естествено растително съединение, кафеена киселина, за да генерират молекула, способна постоянно да излъчва зелена светлина, докато се окислява. Тази реакция прави възможно превръщането на растенията в светещи сензори за собственото им здравословно състояние.
Екипът тества системата върху трансгенни растения от Nicotiana benthamiana, вид, свързан с тютюна, който често се използва в изследванията. За целта те въвели гъбични биолуминесцентни гени, използвайки модифицирани вируси, което позволява визуално проследяване на развитието на инфекцията и кои области са засегнати. След това изследователите създали контролна система, способна да открива инфекция с потивирус чрез промяна в цвета на светлината, излъчвана от растението.
При липса на вируси растенията поддържат постоянен жълт сигнал, но когато са заразени, ензим от патогена предизвиква цветова вариация, която е видима с евтини устройства, като това улеснява ранното откриване.
Традиционните техники за диагностициране на растителни болести, като PCR или ELISA, предлагат висока точност при идентифициране на генетичния материал или протеините на вирусите. Използването им обаче изисква време, специфично оборудване и специализиран лабораторен персонал.
Приложение
Системата първоначално може да се прилага за ранно наблюдение на вирусни заболявания в оранжерии и контролирани култури, използвайки контролни растения, способни да предупреждават за първите огнища. В бъдеще тази технология може да бъде адаптирана към други патогени като бактерии и гъбички и да се превърне в ключов инструмент в борбата с разпространението на нови селскостопански рискове, свързани с изменението на климата. В проекта участва и Центърът за биологични изследвания „Маргарита Салас“ (CIB-CSIC), Централното изследователско звено по медицина към Университета на Валенсия и Лабораторията по медицински науки на MRC в Лондон, които са допринесли за разработването на тази технология за ранно откриване.
София Симеонова
