Turunçgil Yeşillenme Hastalığıyla Mücadelede Yapay Zeka ve Doğal Direnç Birleşiyor
Çin Bilimler Akademisi Mikrobiyoloji Enstitüsü'nden Prof. YE Jian liderliğindeki bir ekip, turunçgillerin turunçgil yeşillenme hastalığına (HLB) karşı ilk direnç mekanizmasını belirledi. Çalışma, yapay zeka (AI) kullanarak antimikrobiyal peptitlerin geliştirilmesini umut verici bir tedavi yaklaşımı olarak detaylandırıyor.
Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) bakterisinin tetiklediği ve Asya turunçgil psillidinin yaydığı HLB, dünya çapında turunçgil ürünlerini harap ederek yıllık milyarlarca dolarlık kayba neden oldu. Hastalık, Asya, Afrika, Amerika ve Avrupa'da 50'den fazla ülkeyi etkiliyor.
Direnç Yolunun Keşfi
Araştırmacılar, transkripsiyon faktörü MYC2 ve onun etkileşimli E3 ligazı PUB21'i içeren önemli bir direnç yolu belirlediler. Köri yaprağı ve Siçuan biberi bitkilerinde, PUB21 aktivitesini baskılayan dominant-negatif bir PUB21 formu (PUB21DN) kodlayan PUB21 paralogları keşfettiler.
Bu baskılama, MYC2 proteinini stabilize ederek savunma yollarını ve antibakteriyel metabolit üretimini artırır, böylece HLB'ye karşı bağışıklık kazandırır. PUB21DN'yi aşırı ifade etmek üzere tasarlanmış transgenik turunçgil bitkileri, hastalığa karşı artan direnç gösterdi.
Yapay Zeka Odaklı Peptit Geliştirme
Ekip, PUB21 aktivitesini inhibe ederek MYC2'yi stabilize etmek için yapay zeka odaklı tarama teknolojisi kullandı. Bu, saha denemelerinde %80'e varan kontrol verimliliği gösteren APP3-14 dahil olmak üzere anti-proteoliz peptitlerinin (APP'ler) tanımlanmasına yol açtı.
APP3-14, HLB'ye neden olan patojen CLas'ı etkili bir şekilde kontrol etti ve hastalık bulaşmasını bozdu. Bu atılım, çift yönlü bir fayda sunuyor: çevre dostu biyo-pestisitler ve hedeflenen protein stabilizasyonu yoluyla kültürü zor patojenlerle mücadele stratejisi.
Potansiyel Uygulamalar
HLB'nin ötesinde, bu strateji, mısır pası mantarı ve Zeytin Hızlı Gerileme Sendromu (OQDS) gibi kültürü zor patojenlerin neden olduğu diğer bitki hastalıklarını ele alabilir. Patojen efektörlerini hedefleyerek ve konakçı bağışıklık proteinlerini stabilize ederek, bu çalışma çeşitli mahsullerde yenilikçi hastalık direnci çözümlerinin önünü açıyor ve küresel tarımsal sürdürülebilirlik için yeni bir umut sunuyor.