"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."
"Czy zaraza zniszczy kasztana? Rolnicy myślą, że raczej nie. Życie będzie tliło się w korzeniach. Wypuszczało nowe pędy. Dopóki inny pasożyt nie zniszczy zarazy".
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.
Na początku XX wieku, wschodnioamerykańska populacja kasztanów, licząca prawie cztery miliardy drzew, została zdziesiątkowana przez infekcję grzybową. Grzyby są najbardziej niszczycielskimi patogenami roślin, w tym najważniejszych dla gospodarki upraw. Wiecie, że obecnie straty z upraw związane z infekcją grzybową wynoszą miliardy dolarów rocznie na całym świecie? To tyle żywności, żeby wykarmić pół miliarda ludzi. Ma to poważne skutki, włączając w to epizody głodu w krajach rozwijających się, znaczne zmniejszenie się dochodów producentów i dystrybutorów, wysokie ceny dla konsumentów i ryzyko narażenia na mikotoksynę, truciznę wytwarzaną przez grzyby.
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.
Problem, który mamy, jest taki, że obecne metody zapobiegania i leczenia tych strasznych chorób, takie jak kontrola genetyczna, naturalne źródła odporności, jak płodozmian czy zaprawianie nasion, są nadal ograniczone lub nietrwałe. Muszą być stale odnawiane. Dlatego musimy opracować skuteczniejsze strategie, do czego potrzebne są badania, żeby rozpoznać mechanizmy biologiczne, które mogą być celem nowych leków przeciwgrzybowych.
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.
Jedną z cech grzybów jest to, że nie mogą się poruszać, rozrastają się jedynie w złożoną sieć, czyli grzybnię. W 1884 roku Anton de Bary, twórca patologii roślin, jako pierwszy przypuszczał, że grzyby kierują się sygnałami wysyłanymi z rośliny żywicielskiej, na której mogą się ulokować i żyć, więc sygnały działają jak latarnia morska dla grzybów, żeby znaleźć, rosnąć w kierunku, dosięgnąć, a potem skolonizować roślinę. Wiedział, że identyfikacja takich sygnałów będzie pomocna w opracowaniu sposobu zablokowania interakcji między grzybem a rośliną. Jednak brak odpowiednich metod uniemożliwił mu identyfikację mechanizmu na poziomie molekularnym.
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.
Korzystając z metod genomiki, oczyszczania DNA i badań mutacji, ale również techniki pozwalającej na zmierzenie ukierunkowanego wzrostu strzępek, cieszę się, że mogę oznajmić, 130 lat później, że razem z moim byłym zespołem zidentyfikowaliśmy te sygnały roślinne, badając interakcje między patogenicznym grzybem Fusarium oxysporum i jedną z jego roślin żywicielskich, którą jest pomidor. Opisaliśmy też receptor grzybowy odbierający te sygnały i część reakcji występującej w grzybie, dzięki której rośnie w kierunku rośliny.
(Applause)
(Brawa)
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)
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.
Zrozumienie tych procesów molekularnych daje grupę potencjalnych cząsteczek, których można użyć do stworzenia nowych środków przeciwgrzybowych. Te środki zakłócą interakcję między grzybem a rośliną przez zablokowanie sygnałów wysyłanych przez roślinę lub receptorów grzybów, które odbierają te sygnały. Infekcje grzybowe niszczą uprawy rolne. Co więcej, żyjemy w czasach, gdzie zapotrzebowanie na rośliny uprawne wzrasta. Powodem jest wzrost populacji, rozwój gospodarczy, zmiana klimatu i popyt na biopaliwa. Zrozumienie mechanizmu molekularnego w interakcji między grzybem a rośliną żywicielską, taką jak pomidor, stanowi duży krok w kierunku opracowania skuteczniejszej strategii w walce z chorobami grzybowymi roślin i rozwiązania problemów, które wpływają na ludzkie życie, bezpieczeństwo zaopatrzenia w żywność i na gospodarkę.
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)