"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."
"La ruggine sterminerà il castagno? Gli agricoltori suppongono di no. Continua a vegetare alle radici E a produrre nuovi germogli Finché un altro parassita Verrà a sterminare la ruggine".
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.
All'inizio del XX secolo i castagni dell'America orientale, una popolazione di circa quattro miliardi, furono completamente decimati da un'infezione fungina. I funghi sono i fitopatogeni più distruttivi, anche delle piante coltivate di maggior importanza economica. Sapevate che al giorno d'oggi le perdite nei raccolti associate alle infezioni fungine sono stimate nell'ordine di miliardi di dollari all'anno, in tutto il mondo? Ciò significa calorie sufficienti a sfamare mezzo miliardo di persone. E ciò ha severe ripercussioni, tra cui episodi di carestia nei paesi in via di sviluppo, una grande riduzione del reddito degli agricoltori e dei distributori, prezzi elevati per i consumatori e rischio di esposizione alle micotossine, veleni prodotti dai funghi.
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.
Il problema che affrontiamo è che il metodo attuale usato per prevenire e trattare queste terribili malattie, come la lotta genetica, sfruttando la resistenza naturale, la rotazione del raccolto o il trattamento dei semi, tra gli altri, sono ancora limitati, o effimeri. Devono essere costantemente rinnovati. Dobbiamo sviluppare urgentemente strategie più efficienti e perciò, è necessaria la ricerca per identificare i meccanismi biologici che possono essere colpiti da nuovi trattamenti antifungini.
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.
Una caratteristica dei funghi è che non si possono muovere e crescono solo per estensione formando una complessa rete, il micelio. Nel 1884, Anton de Bary, il padre della fitopatologia, fu il primo a supporre che i funghi fossero guidati da segnali inviati dalla pianta ospite, ossia una pianta su cui potersi collocare e vivere. Quindi i segnali funzionano come un faro, i funghi individuano la pianta, crescono verso di lei, la raggiungono e infine la invadono e la colonizzano. Sapeva che l'identificazione di tali segnali avrebbe rivelato una grande conoscenza, utile per elaborare una strategia per bloccare l'interazione tra il fungo e la pianta. Tuttavia, la mancanza all'epoca di un metodo appropriato gli impedì di identificare questo meccanismo a livello molecolare.
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.
Usando la purificazione del DNA e approcci genomico-mutazionali, come anche una tecnica che consente la misurazione della crescita delle ife verso la pianta, oggi sono lieta di annunciarvi che dopo 130 anni, io e il mio vecchio team abbiamo potuto finalmente identificare tali segnali studiando l'interazione tra un fungo patogeno, il Fusarium oxysporum, e una delle sue piante ospiti, il pomodoro. Abbiamo anche potuto caratterizzare il recettore fungino che riceve questi segnali e parte della reazione sottostante che avviene dentro il fungo e che lo guida nella sua crescita verso la pianta.
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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.
La comprensione di tali processi molecolari offre una serie di molecole potenziali che possono essere usate per creare nuovi trattamenti antifungini. E questi trattamenti interromperebbero l'interazione tra il fungo e la pianta bloccando o il segnale della pianta o il sistema di ricezione fungino che riceve tali segnali. Le infezioni fungine hanno devastato i raccolti. inoltre, ora siamo in un'epoca in cui la domanda di produzione agricola sta aumentando significativamente. Ciò è dovuto alla crescita demografica, allo sviluppo economico, ai cambiamenti climatici e alla domanda di biocarburanti. La nostra comprensione del meccanismo molecolare di interazione tra un fungo e la sua pianta ospite, come la pianta del pomodoro, rappresenta potenzialmente un passo fondamentale per sviluppare una strategia efficiente per combattere le malattie fungine e quindi risolvere i problemi che affliggono la vita delle persone, la sicurezza alimentare e lo sviluppo economico.
Thank you.
Grazie.
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