"هل ستقضي الآفة الزراعية على الكستناء؟ لا يعتقد المزارعون ذلك. هي تحرق الجذور ببطئ وترسل تسديدات جديدة حتي يأتي طفيلي آخر لينهي هذه الآفة".
"Will the blight end the chestnut? The farmers rather guess not. It keeps smouldering at the roots And sending up new shoots Till another parasite Shall come to end the blight."
في بدايات القرن العشرين، تعرَّض قطاع الكستناء شرق أمريكا، والذي يشمل ما يقارب أربع مليارات شجرة، لهلاك تام بسبب عدوى فطرية. الفطريات هي العامل المرضي الأكثر تدميرًا للنباتات، بما في ذلك المحاصيل ذات الأهمية الاقتصادية الكبيرة. هل يمكنكم أن تتخيلوا أنه واليوم، تقدّر خسائر المحاصيل المتعلقة بالعدوى الفطرية بمليارات الدولارات سنويًّا في العالم؟ يمثل ذلك مقدارًا كافيًا من سعرات الأطعمة لإطعام نصف مليار شخص. وهذا يؤدي إلى عواقب شديدة، بما في ذلك فترات من المجاعة في الدول النامية، انخفاض كبير في الدخل للمزارعين والموزعين، أسعار عالية للمستهلكين وخطورة التعرض للميكوتوكسين، سم تنتجه الفطريات.
At the beginning of the 20th century, the eastern American chestnut population, counting nearly four billion trees, was completely decimated by a fungal infection. Fungi are the most destructive pathogens of plants, including crops of major economic importance. Can you imagine that today, crop losses associated with fungal infection are estimated at billions of dollars per year, worldwide? That represents enough food calories to feed half a billion people. And this leads to severe repercussions, including episodes of famine in developing countries, large reduction of income for farmers and distributors, high prices for consumers and risk of exposure to mycotoxin, poison produced by fungi.
المشاكل التي نواجهها هي أن الطريقة الحالية كانت تمنع وتعالج هذه الأمراض الشنيعة، مثل التحكم الجيني، واستنفاذ مصادر طبيعية للمقاومة، تدوير المحاصيل أو معالجة البذور، على سبيل المثال لا الحصر، لا تزال محدودة أو مؤقتة. يلزمها التجديد المستمر. لذا، يلزمنا تطوير استراتيجيات فعالة بسرعة ولهذا، لابد من البحث لتحديد أساليب بيولوجية يمكن توجيهها بعلاجات حديثة مضادة للفطريات.
The problems that we face is that the current method used to prevent and treat those dreadful diseases, such as genetic control, exploiting natural sources of resistance, crop rotation or seed treatment, among others, are still limited or ephemeral. They have to be constantly renewed. Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies and for this, research is required to identify biological mechanisms that can be targeted by novel antifungal treatments.
أحد خصائص الفطريات هي عدم قدرتها على الحركة وهي تنمو فقط بالامتداد لتصنع شبكة معقدة، الغزل الفطري. في 1884، كان آنتون دو باري، أب علم الأمراض النباتية، أول من اعتقد أن الفطريات تتوجه بإشارات مرسلة من النبات المستضيف، يعني نبات يمكنها أن تعيش فيه وتعتمد عليه، فالإشارات تعمل كمنارة للفطريات، لتتواجد وتنمو باتجاه وتصل وأخيرًا تجتاح وتستعمر نبتة. لقد عرف أن تعريف هذه الإشارات سيفتح بابًا لمعرفة عظيمة ستستخدم لاحقًا لتطوير استراتيجية لحجب التفاعل بين الفطر والنبتة. لكن الافتقار للطريقة الملائمة آنذاك منعه من تعريف هذه الطريقة على المستوى الجزيئي.
One feature of fungi is that they cannot move and only grow by extension to form a sophisticated network, the mycelium. In 1884, Anton de Bary, the father of plant pathology, was the first to presume that fungi are guided by signals sent out from the host plant, meaning a plant upon which it can lodge and subsist, so signals act as a lighthouse for fungi to locate, grow toward, reach and finally invade and colonize a plant. He knew that the identification of such signals would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy to block the interaction between the fungus and the plant. However, the lack of an appropriate method at that moment prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.
باستعمال التصفية ووسائل الجينوميات الطفرية، بالإضافة إلى أسلوب يسمح بقياس النمو الموجه للخيوط الفطرية، اليوم، يسعدني إخباركم أنه وبعد 130 سنة، نستطيع أنا وفريقي السابق تحديد هذه الإشارات النباتية عن طريق دراسة التفاعل بين فطر ممرض يدعى فوساريوم أوكسيسبورم وأحد نباتاته المستضيفة، نبات الطماطم. أيضًا، يمكننا تصنيف المستقبِل الفطري الذي يستقبل هذه الإشارات وجزء من التفاعل الذي يحدث داخل هذا الفطر مؤديًا لنموه مباشرة باتجاه النبتة.
Using purification and mutational genomic approaches, as well as a technique allowing the measurement of directed hyphal growth, today I'm glad to tell you that after 130 years, my former team and I could finally identify such plant signals by studying the interaction between a pathogenic fungus called Fusarium oxysporum and one of its host plants, the tomato plant. As well, we could characterize the fungal receptor receiving those signals and part of the underlying reaction occurring within the fungus and leading to its direct growth toward the plant.
(تصفيق)
(Applause)
شكرًا لكم.
Thank you.
(تصفيق)
(Applause)
إن فهم هذه العمليات الجزيئية يتيح لوحة من الجزيئات المحتملة يمكن استعمالها لصناعة عِلاجات حديثة مضادة للفطريات. وستخِلُّ هذه العلاجات بالتفاعل بين الفطر والنبتة إمّا بحجب إشارة النبتة أو نظام الاستقبال الفطري الذي يستقبل تلك الإشارات. دمّرت العدوى الفطرية المحاصيل الزراعية. إضافة لذلك، نحن الآن في عصر يتزايد فيه الطلب على إنتاج المحاصيل بشدة. ويعود ذلك للنمو السكاني والتطور الاقتصادي والتغير المناخي والحاجة للوقود الحيوي. إن فهمنا للآلية الجزيئية للتفاعل بين الفطر ونباته المستضيف، مثل نبات الطماطم، من الممكن أن يمثّل خطوة كبيرة نحو تطوير استراتيجية أكثر فعالية لمحاربة أمراض النبات الفطرية وبهذا تحل مشاكل تؤثر على حياة الناس، والأمن الغذائي والنمو الاقتصادي.
The understanding of such molecular processes offers a panel of potential molecules that can be used to create novel antifungal treatments. And those treatments would disrupt the interaction between the fungus and the plant either by blocking the plant signal or the fungal reception system which receives those signals. Fungal infections have devastated agriculture crops. Moreover, we are now in an era where the demand of crop production is increasing significantly. And this is due to population growth, economic development, climate change and demand for bio fuels. Our understanding of the molecular mechanism of interaction between a fungus and its host plant, such as the tomato plant, potentially represents a major step towards developing more efficient strategy to combat plant fungal diseases and therefore solving of problems that affect people's lives, food security and economic growth.
شكرًا لكم.
Thank you.
(تصفيق)
(Applause)