Открытие могло повернуть новый лист на многомиллионной американской винной промышленности.Исследование, опубликованное в академическом журнале PLOS ONE, описывает использование четырех бактериофагов, которые были определены для их способности напасть на бактерии, который вызывает разрушительную болезнь в винограде и нескольких других растениях.Бактериофаг или фаг, является вирусом, который нападает на бактерии. Поскольку они изобилуют окружающей средой, ученые пытаются узнать больше о различных типах и на какие определенные бактерии каждый может напасть.
Ученые из Исследования AgriLife смогли изолировать четыре фага, которые определенно предназначаются для Xylella fastidiosa, преступника при болезни Пирса.«Бактерии Xylella fastidiosa местные в Соединенные Штаты и вызывают болезнь на многих растениях включая виноградные лозы, дубах, персиках, миндале, кофе и цитрусовых», сказал доктор Карлос Гонсалес, патолог завода Исследования AgriLife в Колледж-Стейшене. «Мы импортировали большинство наших виноградных лоз из Европы, и поэтому болезнетворный микроорганизм и хозяина – в этом случае, виноградная лоза – не одновременно эволюционировала.
Это сделало виноградные лозы восприимчивыми».Незаконные бактерии пробиваются к заводам через насекомых.
В винном винограде это – снайпер с гладкими крыльями. Когда насекомое питается заводом, бактерии передан в заводе, куда это едет всюду по судам ксилемы, заражая, когда это идет. Получающееся условие, названное болезнью Пирса, может заставить виноградник умирать в где угодно от нескольких месяцев до нескольких лет после инфекции, по словам Джима Камаса Фредериксбурга, садовода службы распространения знаний Техасского университета A&M AgriLife и координатора по аутрич-работе для Исследования и Программы обучения Болезни Тексаса Пирса.
«Вместо того, чтобы питаться листьями растения, снайпер с гладкими крыльями питается тростником виноградной лозы и поэтому распространяет бактерию намного более эффективно», объяснил Гонсалес.Насекомое, о размере зерна риса, могло подать свой путь приблизительно в $24,6 миллиарда Калифорнийских винных продаж в США, согласно Винному Институту, и Вино Техаса и Ассоциация Виноградарей’ оценили $1,88 миллиарда экономической стоимости к государству.Остановка буйства с потенциалом, чтобы сделать такую огромную вмятину в еде и поставке напитка прежде полагалась на инсектициды, нацеленные на ошибки перевозчика.Однако группа используемых инсектицидов, как показывали, имела отрицательные эффекты на выгодных насекомых, таких как медоносные пчелы и была уже запрещена в Европе, сказали ученые.
Эти проблемы принуждают их искать биологическое регулирование численности вида или более естественный способ предотвратить и лечить заболевания, вызванные Xylella fastidiosa, сказал Гонсалес, который также является частью Центра Технологии Фага в Колледж-Стейшене, где исследование было проведено.«Наш подход в основном должен был непосредственно обратиться к бактерии, которая вызывает болезнь, а не внимание на насекомое», сказал Гонсалес относительно своих коллег в центре, доктора Рая Янга, доктора Мейуха Даса и доктора Тушера Савры Бхоумика. «Лечение фага предлагает альтернативу пестицидам для лечения болезней, вызванных Xylella fastidiosa».Янг сказал, что идея коктейля фага состоит в том, чтобы включать несколько различных фагов так, чтобы, если бактериальный штамм станет стойким к одному из фагов, то это будет убито другими.
«Как известный боксер Джек Демпси сказал, ‘если моя правая рука не получит ya, моя левая рука будет’. Это в значительной степени, как коктейли работают», сказал Янг, директор центра.
Но открытие правильного соединения не легко, сказали исследователи.Десять кубометров, Бхоумик и тогдашний аспирант Стивен Ахерн изолировали многочисленные фаги, чтобы исследовать их генетическое разнообразие.«У нас есть банк фага больше чем с 100 фагами», сказал Бхоумик. «Мы выбрали эти четырех кандидатов – известный как Сано, Повод, Прадо и Пас – из-за их физических и генетических особенностей. И они очень отличаются друг от друга».
Виноградные лозы, выращенные в оранжерее, были привиты с бактериями и с коктейлем, состоящим из этих четырех фагов. Команда экспериментировала и с применением коктейля фага после того, как заводы были заражены Xylella fastidiosa и к заводам перед заражением бактериями.Они нашли, что коктейль работал и чтобы предотвратить инфекцию виноградных лоз и остановить болезнь, когда инфекция началась.«Мы получили очень перспективные результаты, таким образом, мы вполне уверены, что это – альтернативная терапия для Xylella fastidiosa», сказал Бхоумик.
«У фагов есть действительно большой потенциал», добавил Дас. «Есть много болезней во всем мире с точки зрения людей, болезней животных и растений, при которых фаг может быть ‘зеленым’ решением. Эта технология – технология терапии фага – могла быть передана другим экономически важным зерновым культурам как кофе, бананам и маслинам».Bhowmick, который никогда не видел виноградную лозу в ее родной Индии прежде, чем принять ее постдокторское положение с Исследованием AgriLife, заявил, что технология фага также обещает для рассмотрения болезнетворных микроорганизмов, таких как холера что люди чумы в развивающихся странах, где нет никаких других решений.
«Исследование фага не новое, но до сих пор никакая другая лаборатория не была в состоянии изолировать и размножить фаг для Xylella. Наша лаборатория первая, чтобы сделать это и показать, что фаги могут управлять болезнью Пирса», сказала она.
Гонсалес сказал, что коктейль фага в настоящее время – область, проверенная в Техасе.