AI dan Resistensi Alami Bergabung untuk Melawan Penyakit Greening Jeruk
Sebuah tim yang dipimpin oleh Prof. YE Jian di Institut Mikrobiologi Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok telah mengidentifikasi mekanisme resistensi jeruk pertama terhadap penyakit greening jeruk (HLB), juga dikenal sebagai huanglongbing. Studi ini merinci pengembangan peptida antimikroba menggunakan kecerdasan buatan (AI) sebagai pendekatan terapeutik yang menjanjikan.
HLB, yang dipicu oleh bakteri Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) dan disebarkan oleh kutu loncat jeruk Asia, telah menghancurkan tanaman jeruk di seluruh dunia, menyebabkan kerugian tahunan miliaran dolar. Penyakit ini memengaruhi lebih dari 50 negara di Asia, Afrika, Amerika, dan Eropa.
Penemuan Jalur Resistensi
Para peneliti mengidentifikasi jalur resistensi utama yang melibatkan faktor transkripsi MYC2 dan ligase E3 yang berinteraksi dengannya, PUB21. Mereka menemukan paralog PUB21 pada tanaman daun kari dan lada Sichuan yang mengkode bentuk dominan-negatif PUB21 (PUB21DN), yang menekan aktivitas PUB21.
Penekanan ini menstabilkan protein MYC2, meningkatkan jalur pertahanan dan produksi metabolit antibakteri, sehingga memberikan kekebalan terhadap HLB. Tanaman jeruk transgenik yang direkayasa untuk mengekspresikan PUB21DN secara berlebihan menunjukkan peningkatan resistensi terhadap penyakit tersebut.
Pengembangan Peptida Berbasis AI
Tim menggunakan teknologi skrining berbasis AI untuk menstabilkan MYC2 dengan menghambat aktivitas PUB21. Hal ini menyebabkan identifikasi peptida anti-proteolisis (APP), termasuk APP3-14, yang menunjukkan efisiensi pengendalian hingga 80% dalam uji coba lapangan.
APP3-14 secara efektif mengendalikan patogen CLas penyebab HLB dan mengganggu penularan penyakit. Terobosan ini menawarkan manfaat ganda: bio-pestisida ramah lingkungan dan strategi untuk memerangi patogen yang sulit dikultur melalui stabilisasi protein yang ditargetkan.
Potensi Aplikasi
Di luar HLB, strategi ini dapat mengatasi penyakit tanaman lain yang disebabkan oleh patogen yang sulit dikultur, seperti jamur karat jagung dan Sindrom Penurunan Cepat Zaitun (OQDS). Dengan menargetkan efektor patogen dan menstabilkan protein kekebalan inang, penelitian ini membuka jalan bagi solusi resistensi penyakit inovatif dalam berbagai tanaman, menawarkan harapan baru untuk keberlanjutan pertanian global.