Исследование раскрывает генетическую эволюцию гриба, вызывающего кофейное увядание

Как сообщает Лили Пек из Имперского колледжа Лондона, это открытие стало темой исследования, опубликованного 5 декабря в журнале PLOS Biology. На протяжении последнего столетия вспышки кофейного увядания, вызванного патогеном Fusarium xylarioides, оказали значительное влияние на кофейное производство в странах Африки к югу от Сахары. Хотя этот патоген был идентифицирован в 1927 году, его генетика и эволюция остаются малоизученными, что затрудняет эффективное управление будущими вспышками.

В новом исследовании ученые проанализировали геномы 13 исторических штаммов за шесть десятилетий и различных эпидемий, чтобы понять, как патоген адаптировался к своим хозяевам. Выяснилось, что F. xylarioides состоит как минимум из четырех отдельных линий: одна специализирована на кофе арабика, другая — на кофе робуста, а две относятся к историческим линиям, способным инфицировать несколько видов кофе.

Также были обнаружены доказательства того, что эти штаммы многократно получали фрагменты ДНК от другого патогена, F. oxysporum, что усиливало их способность заражать растения. Этот процесс, называемый горизонтальным переносом генов, вероятно, стал причиной многократных вспышек кофейного увядания в Африке.

Исследования показали, что аналогичные события способствовали новому распространению других патогенов, таких как те, что вызывают фитофтороз картофеля. К «франкенштейнам» также относятся некоторые патогены пшеницы и Aspergillus fumigatus, гриб, изначально опасный для людей с ослабленным иммунитетом.

Ученые пришли к выводу, что использование геномных методов для изучения исторических штаммов грибов, собранных за последний век, может помочь глубже понять роль горизонтального переноса генов в вспышках грибковых заболеваний. По их словам: «Исторический подход подчеркивает важность горизонтальных переносов и мобильных элементов в появлении новых типов заболеваний. Если мы поймем, как возникают новые болезни, мы сможем предоставить производителям необходимые знания для снижения риска появления новых угроз».