"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."
"האם הכימשון יחסל את הערמונים? החקלאים מעדיפים לחשוב שלא. זה שורף את השורשים ושולח למעלה גבעולים חדשים עד שטפיל נוסף יגיע לחסל את הכימשון."
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.
בתחילת המאה ה-20, אוכלוסיית עץ הערמון במזרח ארצות הברית, שהייתה כמעט 4 מיליארד עצים, הוכחדה כליל על ידי זיהום פטרייתי. פטריות הן הפתוגנים ההרסניים ביותר של צמחים, כולל גידולים בעלי חשיבות כלכלית עצומה. האם אתם יכולים לדמיין שהיום, הפסדי יבול הקשורים לזיהום פטרייתי מוערכים במיליארדי דולרים בשנה ברחבי העולם? זה מייצג מספיק קלוריות בשביל להאכיל חצי מיליארד אנשים. ויש לזה השלכות משמעותיות, כולל תקופות של רעב במדינות מתפתחות, ירידה גדולה בהכנסות של חקלאים ומשווקים, מחירים גבוהים לצרכנים וסיכון של חשיפה למיקוטוקסין, רעל שמיוצר על ידי פטריות.
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.
הבעיה שאנחנו עומדים מולה היא שהשיטה הנוכחית שמשתמשים בה למניעה ולטיפול של המחלות הנוראיות האלו, כמו בקרה גנטית, ניצול של משאבים טבעיים של עמידות, מחזור זרעים או טיפול בזרעים, בין היתר, עדיין מוגבלים או זמניים. הם צריכים להתחדש באופן תמידי. מכאן, אנחנו צריכים בדחיפות לפתח אסטרטגיות יעילות יותר ובשביל זה, צריך שהמחקר יזהה מנגנונים ביולוגיים שיכולים להוות מטרה לטיפולים אנטי-פטרייתיים חדשים.
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.
תכונה אחת של פטריות היא שהן לא יכולות לנוע וגדלות רק על ידי שלוחות שיוצרות רשת מתוחכמת, התפטיר. ב-1884, אנטון דב בארי, אבי הפתולוגיה של צמחים, היה הראשון להניח שפטריה מונחית על ידי אותות שנשלחות מצמח האם, כלומר צמח שהפטרייה יכולה לשכון עליו וליזון ממנו, אז אותות מתפקדים כמגדלור לפטריות לזהות, לגדול לכיוון, להגיע ובסופו של דבר לפלוש וליישב צמח. הוא ידע שהזיהוי של אותות שכאלו יפתח פתח לידע אדיר שיוכל לעזור לפתח אסטרטגיה לחסום את התקשורת בין הפטרייה לצמח. למרות זאת, המחסור בשיטה מתאימה בזמנו מנע ממנו מלזהות את המנגנון ברמה המולקולרית.
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.
בשימוש בגישות של מיצוי גנומי ויצירת מוטציות, כמו גם טכניקה המאפשרת למדוד גדילת תפטיר ישירה, היום אני שמחה לספר לכם שאחרי 130 שנים, הצוות הקודם שלי ואני הצלחנו לזהות אותות צמחיים שכאלה על ידי מחקר של התקשורת בין פטרייה פתוגנית הנקראית פוזריום אוקסיספורום ואחד מהצמחים הפונדקאים שלה, צמח העגבנייה. כמו כן, אנחנו יכולים לאפיין את הרצפטור הפטרייתי שמקבל את האותות האלו וחלק מהתגובה הבסיסית המתרחשת בתוך הפטרייה ומובילה לגדילה הישירה שלה לעבר הצמח.
(Applause)
(מחיאות כפיים)
Thank you.
תודה רבה.
(Applause)
(מחיאות כפיים)
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.
ההבנה של תהליכים מולקולריים שכאלה מציעה מגוון של מולקולות פוטנציאליות שניתן להשתמש בהן ליצירת טיפולים אנטי פטרייתיים חדשים. והטיפולים האלו ישבשו את התקשורת בין הפטרייה לצמח או על ידי חסימת האות מהצמח או את המערכת הפטרייתית שמקבלת את האותות האלו. נגעים פטרייתיים הרסו גידולים חקלאיים. בנוסף לכך, אנחנו עכשיו בעידן שהביקוש לייצור חקלאי גודל באופן משמעותי. וזה בעקבות הגדילה באוכלוסייה, צמיחה כלכלית, שינוי אקלים וביקוש לדלקים ביולוגיים. ההבנה שלנו של המנגנון המולקולרי של תקשורת בין פטרייה לצמח הפונדקאי שלה, כמו צמח העגבנייה, מייצגת באופן פוטנציאלי צעד אדיר לעבר פיתוח של אסטרטגיה יעילה יותר להלחם במחלות צמחים פטרייתיות וככה לפתור בעיות שמשפיעות על חיי אנשים, ביטחון תזונתי וצמיחה כלכלית.
Thank you.
תודה רבה.
(Applause)
(מחיאות כפיים)