IA e Resistenza Naturale si Uniscono per Combattere il Greening degli Agrumi
Un team guidato dal Prof. YE Jian dell'Istituto di Microbiologia dell'Accademia Cinese delle Scienze ha identificato il primo meccanismo di resistenza degli agrumi al greening degli agrumi (HLB), noto anche come huanglongbing. Lo studio descrive in dettaglio lo sviluppo di peptidi antimicrobici utilizzando l'intelligenza artificiale (IA) come approccio terapeutico promettente.
L'HLB, innescato dal batterio Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) e diffuso dallo psillide asiatico degli agrumi, ha devastato le colture di agrumi in tutto il mondo, causando miliardi di perdite annuali. La malattia colpisce oltre 50 paesi in Asia, Africa, Americhe ed Europa.
Scoperta del Percorso di Resistenza
I ricercatori hanno identificato un percorso di resistenza chiave che coinvolge il fattore di trascrizione MYC2 e la sua ligasi E3 interagente, PUB21. Hanno scoperto paraloghi di PUB21 nelle piante di foglie di curry e pepe di Sichuan che codificano una forma dominante negativa di PUB21 (PUB21DN), che sopprime l'attività di PUB21.
Questa soppressione stabilizza la proteina MYC2, migliorando i percorsi di difesa e la produzione di metaboliti antibatterici, conferendo così immunità all'HLB. Le piante di agrumi transgeniche progettate per sovraesprimere PUB21DN hanno mostrato una maggiore resistenza alla malattia.
Sviluppo di Peptidi Guidato dall'IA
Il team ha utilizzato la tecnologia di screening guidata dall'IA per stabilizzare MYC2 inibendo l'attività di PUB21. Ciò ha portato all'identificazione di peptidi anti-proteolisi (APP), tra cui APP3-14, che ha dimostrato un'efficienza di controllo fino all'80% nelle prove sul campo.
APP3-14 ha controllato efficacemente il patogeno CLas che causa l'HLB e ha interrotto la trasmissione della malattia. Questa svolta offre un duplice vantaggio: biopesticidi ecologici e una strategia per combattere i patogeni non coltivabili attraverso la stabilizzazione mirata delle proteine.
Potenziali Applicazioni
Oltre all'HLB, questa strategia potrebbe affrontare altre malattie delle piante causate da patogeni difficili da coltivare, come il fungo della ruggine del mais e la sindrome del declino rapido dell'olivo (OQDS). Prendendo di mira gli effettori patogeni e stabilizzando le proteine immunitarie dell'ospite, questo studio apre la strada a soluzioni innovative di resistenza alle malattie in varie colture, offrendo una nuova speranza per la sostenibilità agricola globale.