Το Penicillium digitatum είναι ο μύκητας που προκαλεί την πράσινη σήψη στα εσπεριδοειδή, τη λεγόμενη «πράσινη μούχλα», την κύρια ασθένεια μετά τη συγκομιδή που προκαλεί μεγάλες οικονομικές απώλειες παγκοσμίως.
Για την καταπολέμησή του, μια ερευνητική ομάδα από το Ινστιτούτο Αγροχημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων (IATA), του Ανώτατου Συμβουλίου Επιστημονικής Έρευνας (CSIC), μελετά τις δυνατότητες ενός τύπου αντιμυκητιακής πρωτεΐνης που ονομάζεται AFPs, που παράγεται από νηματώδεις μύκητες.
Και ανακάλυψαν ότι ένα από αυτά έχει πολλαπλά αποτελέσματα έναντι αυτής της απειλής, εμποδίζοντας την εμφάνιση αντίστασης και επιτρέποντας την ανάπτυξη νέων αντιμυκητιασικών. Εκτός από την εφαρμογή τους στην προστασία μετά τη συγκομιδή, αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να εφαρμοστούν στον τομέα της ιατρικής, της γεωργίας και της τεχνολογίας τροφίμων.
Η ερευνητική ομάδα για τις βιοδραστικές πρωτεΐνες και τα πεπτίδια ενδιαφέροντος για γεωργικά τρόφιμα στην IATA-CSIC με επικεφαλής τον José F. Marcos και την Paloma Manzanares εργάζεται για τον χαρακτηρισμό αντιμυκητιασικών πρωτεϊνών όπως οι AFPs. Είναι μικρά και πολύ σταθερά και είναι ικανά να αποτρέψουν την ανάπτυξη παθογόνων μυκήτων τόσο των ανθρώπων όσο και των φυτών, καθώς και μυκήτων που αλλοιώνουν τα τρόφιμα και παράγουν τοξικές ενώσεις. Αυτή η ομάδα δημοσίευσε πρόσφατα μια εργασία στο περιοδικό Microbiology Spectrum που περιγράφει πώς η αντιμυκητιακή πρωτεΐνη AfpB δρα ενάντια στον μύκητα Penicillium digitatum , ο οποίος προκαλεί πράσινη σήψη στα εσπεριδοειδή.
Τα πιο σχετικά αποτελέσματα δείχνουν ότι η πρωτεΐνη AfpB έχει πολλαπλό τρόπο δράσης εναντίον αυτού του μύκητα: τον εμποδίζει να αμυνθεί παράγοντας τοξικές ενώσεις (καταστέλλει τα γονίδια που κωδικοποιούν αυτές τις ενώσεις). Προκαλεί προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο (κυτταρική απόπτωση) στον μύκητα. Επιπλέον, επηρεάζει τη σύνθεση της ακετοΐνης, μιας οργανικής ένωσης που παράγεται με αλκοολική ζύμωση που συμβάλλει επίσης στην αντιμυκητιακή δράση του AfpB.
«Τέλος, είδαμε ότι το AfpB προκαλεί την έκφραση ενός γονιδίου που κωδικοποιεί μια πολύ συγκεκριμένη εξωκυτταρική πρωτεΐνη που αποτελείται από διαδοχικές επαναλήψεις αμινοξέων, η οποία ενισχύει την ανασταλτική δραστηριότητα του AfpB», εξηγεί ο José F. Marcos.
Για να πραγματοποιήσουν αυτή την εργασία, χρησιμοποίησαν μεταγραφικές τεχνικές όπως η τεχνολογία RNAseq, μια εξαιρετικά ευαίσθητη και ακριβής μεθοδολογία αλληλουχίας RNA για τη μελέτη της έκφρασης του συνόλου των γονιδίων ενός οργανισμού κάτω από διαφορετικές συνθήκες (διαφορετικές συνθήκες καλλιέργειας, παρουσία ή απουσία ορισμένων ενώσεων, και τα λοιπά.).
«Η χρήση του RNAseq για τη μελέτη του μηχανισμού δράσης του AfpB έναντι του Penicillium digitatum μας επέτρεψε να γνωρίζουμε ποια γονίδια παρουσιάζουν ισχυρότερη απόκριση, τόσο επαγωγή όσο και καταστολή, παρουσία της εν λόγω πρωτεΐνης και, επομένως, ποιες οδούς μεταβολικών διεργασιών που σχετίζονται με αυτά τα γονίδια επηρεάζονται περισσότερο από την αντιμυκητιακή δράση του AfpB», περιγράφει η Paloma Manzanares. Επιπλέον, αυτές οι μεταγραφικές αναλύσεις στη συνέχεια επικυρώθηκαν λειτουργικά.
Εφαρμογές
Οι μυκητιάσεις απειλούν την ανθρώπινη υγεία και έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην ασφάλεια των τροφίμων, βλάπτοντας τη γεωργική παραγωγή και προκαλώντας ασθένειες των ζώων. «Προς το παρόν, υπάρχουν μόνο λίγες κατηγορίες μυκητοκτόνων που διατίθενται στην αγορά», επισημαίνει η Sandra Garrigues, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στην IATA-CSIC που συμμετέχει σε αυτή τη μελέτη. «Αυτό, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι η υπερβολική χρήση μυκητοκτόνων στη γεωργία έχει προκαλέσει την ανάπτυξη ανθεκτικών μυκήτων, καθιστά πολύ απαραίτητη την απόκτηση εναλλακτικών αντιμυκητιασικών μορίων από εκείνα που ήδη υπάρχουν και με διαφορετικό τρόπο δράσης, για την καταπολέμηση του ανθρώπου, των ζώων. και λαχανικά», διαβεβαιώνει η ερευνήτρια του CSIC.
«Τα AFP, όπως το AfpB, προσφέρουν μεγάλες δυνατότητες ως νέα βιομυκητοκτόνα για τον έλεγχο αυτών των επιβλαβών μυκήτων και η εφαρμογή τους θα ήταν δυνατή στους τομείς της ιατρικής, της γεωργίας, της προστασίας μετά τη συγκομιδή και της τεχνολογίας τροφίμων», επισημαίνει. «Αυτή η εργασία εμβαθύνει στη μελέτη του τρόπου δράσης του AfpB ειδικότερα, το οποίο έχει πολλαπλούς στόχους, γεγονός που δυσκολεύει την εμφάνιση αντοχής και καθιστά δυνατή την ανάπτυξη νέων αντιμυκητιασικών με βάση αυτή την πρωτεΐνη ή παρόμοια», παρατηρεί.
Επιστημονική αναφορά: Ropero-Pérez, C., Bolós, B., Giner-Llorca, M., Locascio, A., Garrigues, S., Gandía, M., Manzanares, P., Marcos, JF Transcriptomic Profile of Penicillium digitatum Αποκαλύπτει νέες πτυχές του τρόπου δράσης της αντιμυκητιακής πρωτεΐνης AfpB. Microbiology Spectrum 11, 3. 2023. DOI: doi.org/10.1128/spectrum.04846-22.
Πηγή: valenciafruits
