کارآگاهان ژنوم: محققان ژنوم یک پاتوژن مضر گیاهی را توالی یابی می کنند

ویرایش شده توسط Gaby Clark، بررسی توسط Alexander Pol

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

دانشجویان فارغ التحصیل در کالج علوم کشاورزی پن استیت از طریق یک فعالیت یادگیری فعال در یک دوره تشخیص بیماری گیاهی، به اولین توالی ژنوم کامل یک پاتوژن گیاهی مضر از یک میزبان زینتی Prunus کمک کردند.

پاتوژن - Xanthomonas arboricola pv. pruni- یک باکتری است که باعث بیماری در گونه هایی مانند درختان هلو، زردآلو و آلو و همچنین در گونه های زینتی مانند گیلاس لورل می شود. به گفته محققان، داشتن توالی کامل ژنوم از یک میزبان زینتی به تلاش‌های تشخیصی آینده کمک خواهد کرد.

این پروژه یک همکاری بین دانشجویان، اساتید کالج، گسترش ایالت پن و کلینیک بیماری های گیاهی در بخش آسیب شناسی گیاهی و میکروبیولوژی محیطی بود. این تیم با هم توالی ژنوم کامل پاتوژن را تعیین کردند و کار خود را در مجله Microbiology Resource Announcements منتشر کردند.

Verónica Román-Reyna، استادیار آسیب شناسی گیاهی که فعالیت توالی یابی ژنومی را به عنوان بخشی از دوره رهبری می کرد و مقاله به دست آمده را با هم نویسندگی می کرد، گفت که این پروژه علاوه بر ارائه بینش های کلیدی در مورد پاتوژن، فرصتی برای کمک به آموزش نسل بعدی دانشمندان است.

او گفت: "این تکنیک های تحقیق برای دانش آموزان ما حیاتی است که درک کنند." و علاوه بر کسب تجربه ارزشمند، ما اکنون توالی کامل ژنوم را برای به اشتراک گذاشتن با سایر پاتولوژیست های گیاهی به عنوان منبعی برای درک اینکه باکتری می تواند چه کاری انجام دهد، تفاوت آن با سایر باکتری ها و آنچه که باید در مرحله بعدی بررسی شود، در اختیار داریم. همچنین به کلینیک کمک می کند، زیرا آنها اکنون این توالی را دارند که در صورت مشاهده مجدد این پاتوژن در آینده، با آن مقایسه کنند.

این پروژه از طریق برنامه دانش پژوهان دانشکده هاربا آغاز شد، که یک ماژول ژنومیک را در یک دوره تشخیص بیماری گیاهی با همکاری استادیار، استادیار شریفه کراندال، ادغام کرد.

کراندال گفت: «دانشجویان از طریق مشاهده نمونه‌های گیاهی آلوده و از طریق ابزارهای تشخیصی DNA پیشرفته، یاد می‌گیرند که چگونه بیماری‌ها را از نزدیک و از نزدیک شناسایی کنند. "دانستن اینکه کدام پاتوژن است که به کشاورزان و جنگلبانان کمک می کند تا تصمیمات مدیریت بیماری را هدفمند کنند."

برای یافتن نمونه‌هایی برای تجزیه و تحلیل دانش‌آموزان، آنها با کلینیک بیماری‌های گیاهی ایالت پن همکاری کردند، یک سرویس رایگان که تشخیص‌های بالینی بیماری‌های گیاهی را ارائه می‌دهد که توسط تولیدکنندگان کشاورزی پنسیلوانیا، باغبانان شهری و صاحبان خانه ارائه می‌شود.

سارا می، متخصص تشخیص و مدیر کلینیک و یکی از نویسندگان مقاله، گفت: «این کلینیک یک نمونه گیاهی با علائم یک بیماری باکتریایی دریافت کرد که فکر می‌کردیم بررسی بیشتر آن بسیار جالب است. "این روی یک گونه زینتی Prunus، یک گیلاس لورل بود، و یک پاتوژن بود که قبلا دیده بودیم، اما اطلاعات خوبی در مورد توالی ژنتیکی کل ژنوم نداشت. ما می‌دانستیم که این یک فرصت عالی برای دانش‌آموزان خواهد بود تا در آن تحقیق کنند."

ریچارد گونزالس، یک دانشجوی دکتری دو عنوان در آسیب شناسی گیاهی و علوم میکروبیوم، گفت که علاقه خاصی به شرکت در این پروژه دارد زیرا تحقیقات خودش بر روی Xanthomonas arboricola pv متمرکز است. آلو جدا شده از هلو و شلیل در پنسیلوانیا.

او گفت: "در این پروژه، Xap از میزبان متفاوتی جدا شد، که آن را به ویژه جالب و مستقیم به علایق تحقیقاتی من کرد." من آن را فرصتی دیدم که نه تنها تجربه خود را در مورد Xap و مقاومت ضد میکروبی به اشتراک بگذارم، بلکه در مورد ژنومیک باکتری ها و نحوه تولید، تجزیه و تحلیل و به اشتراک گذاری داده های ژنومی با جامعه علمی بیشتر بدانم.

توالی ژنوم حاصل در GenBank آپلود شد، یک پایگاه داده عمومی با دسترسی آزاد از توالی های DNA که توسط مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی، بخشی از مؤسسه ملی بهداشت ایالات متحده ساخته شده است.

لورن کارنئال، دانشجوی دکترای آسیب شناسی گیاهی و میکروبیولوژی محیطی، گفت که این تجربه به او اجازه داد تا از تحقیقات معمول خود که بر سیستم های باکتریایی تمرکز دارد، منشعب شود.

او گفت: "من برای فرصت کار با دیگران در بخش خود ارزش قائل بودم که به دلیل موقعیت های مختلف ما در این زمینه فرصت همکاری با آنها را پیدا نمی کردم." "این پروژه به ما این امکان را داد که نه تنها مهارت های فنی بلکه ارتباطات علمی و تجزیه و تحلیل ژنومی را نیز بیاموزیم. تخصص رومان-رینا واقعا به ما این امکان را داد که فراتر از انتظارات کلاس درس استاندارد کسب تجربه کنیم."

گونزالس موافقت کرد و از همکاری و گنجاندن توالی نسل بعدی در فرآیند یادگیری به عنوان بخشی از بخش های مورد علاقه خود در پروژه نام برد.

وی گفت: «دانشجویان نه تنها نحوه جداسازی باکتری‌ها، تجزیه و تحلیل ژنوم و تفسیر اطلاعات ژنومی را یاد می‌گیرند، بلکه توالی‌های ژنومی و اطلاعات مرتبط با آن را نیز که دانشمندان دیگر می‌توانند در تحقیقات آتی استفاده کنند، کمک می‌کنند.» "من فکر می کنم این یک مثال عالی از نحوه آموزش، تحقیق و همکاری در یک پروژه است."

سارا آر می و همکاران، توالی ژنوم کامل Xanthomonas arboricola pv. سویه pruni xap_25-1136 جدا شده از لور گیلاس در پنسیلوانیا، ایالات متحده، اطلاعیه‌های منابع میکروبیولوژی (2026). DOI: 10.1128/mra.00352-26

اطلاعات مجله: میکروبیولوژی محیطی

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

دکتری مهندسی نانو از دانشگاه دلفت. محقق منتشر شده و داور مجلات. بینش علمی را به استانداردهای محتوا می رساند. نمایه کامل →