"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."
«Убьёт ли отрава каштан? Фермеры считают, что, скорее, нет. Его корни будут тлеть И давать новые побеги Пока другой паразит Не положит отраве конец». [Роберт Фрост, 1936 г.]
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.
В начале XX века восточно-американская популяция каштанов почти в четыре миллиарда деревьев была полностью истреблена грибковой инфекцией. Грибы являются наиболее разрушительными патогенами растений, включая важнейшие для экономики культуры. Можете себе представить, что сегодня урожай, утраченный из-за грибковой инфекции, оценивается в миллиарды долларов в год по всему миру? Калорий этого урожая хватило было, чтобы накормить полмиллиарда людей. И это приводит к серьёзным последствиям, включая эпизоды голода в развивающихся странах, большое сокращение дохода для фермеров и дистрибьюторов, высокие цены для покупателей и риск воздействия микотоксина — яда, вырабатываемого грибами.
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.
Проблема в том, что имеющиеся методы для предотвращения и лечения этих страшных болезней, например, воздействие на гены для повышения естественного иммунитета, севооборот или лечебный посев и другие, все ещё очень ограничены или недолговечны. Их нужно постоянно обновлять. Поэтому нам срочно нужно разработать более эффективные стратегии, и для этого необходимы исследования, чтобы выявить биологические механизмы, которые могут быть нацелены на новые противогрибковые препараты.
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.
Одна особенность грибов в том, что они не могут двигаться, а только разрастаться, создавая сложную сеть — мицелий. В 1884 году Антон де Бари, отец патологии растений, был первым, кто предположил, что грибы руководствуются сигналами, посылаемыми растением-хозяином, то есть растением, на котором можно поселиться и существовать. Эти сигналы действуют как маяк для грибка, помогающий обнаружить, разрастись, достигнуть и, наконец, вторгнуться и колонизировать растение. Он знал, что идентификация таких сигналов откроет больше знаний, которые затем послужат для разработки стратегии для блокирования взаимодействия между грибками и растением. Однако отсутствие надлежащего метода на тот момент помешало ему определить этот механизм на молекулярном уровне.
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.
Используя методы очистки и геномных мутаций, а также процедуру, позволяющую измерить направленный рост гиф, сегодня, после 130 лет, мы с моей командой смогли идентифицировать такие сигналы путём изучения взаимодействия между патогенным грибом, называющимся Фузариум, и одним из растений-хозяев — томатом. Также мы смогли охарактеризовать грибковый рецептор, получающий эти сигналы, и часть основной реакции, происходящей в грибке и приводящей к его направленному росту в сторону растения.
(Applause)
(Аплодисменты)
Thank you.
Спасибо.
(Applause)
(Аплодисменты)
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.
Понимание таких молекулярных процессов даёт группу потенциальных молекул, которые могут быть использованы для создания новых противогрибковых средств. И эти методы лечения нарушат взаимодействие между грибком и растением путём блокировки либо сигнала у растения, либо системы приёма этих сигналов у гриба. Грибковые инфекции опустошили сельскохозяйственные культуры. Более того, мы живём в эпоху, когда спрос на производство растений значительно возрастает. И это связано с ростом населения, экономическим развитием, изменением климата и спросом на биотопливо. Наше понимание молекулярного механизма взаимодействия между грибком и его растением-хозяином, таким как томат, может оказаться важным шагом в разработке более эффективной стратегии для борьбы с грибковыми заболеваниями растений и, соответственно, в решении проблем, которые влияют на жизнь людей, продовольственную безопасность и экономический рост.
Thank you.
Спасибо.
(Applause)
(Аплодисменты)