1840ko hamarkadako Irlandako patata gosetea landareen gaixotasunek elikagaien segurtasunean izan dezaketen eragin izugarriaren oroigarri nabarmena da. Irlandako patata-laboreak hondatu zituen hondamendia, patogenoak eragindakoa Phytophthora infestans, gosetea eta populazioaren gainbehera zabala ekarri zuen. Hala ere, patata eta patogeno honen arteko borroka ez zen XIX. Izan ere, borrokak jarraitzen du gaur egun landare-hazle eta zientzialariek eboluzionatzen ari den patogenoa gainditzeko lasterketan.
Ipar Carolinako Estatuko Unibertsitateko azken ikerketa batek argi berria eman du eboluziorako arma-lasterketa honi buruz. urtean argitaratua Natura Komunikazioak, ikerketa hau patata landarearen erresistentzia geneak eta patogenoaren gene efektoreak —patogenoak ostalaria infektatzen laguntzen dutenak— aztertzen dituen lehena da. Patata-hosto historikoetako DNA aztertuta, azken mendean landarearen eta patogenoaren koeboluzioa jarraitu ahal izan zuten ikertzaileek.
Ikuspegi apurtzailea
Allison Coomber graduondoko ikasle ohiak eta Jean Ristaino irakasleak zuzendutako ikerketa taldeak zuzendutako aberaste sekuentziazio gisa ezagutzen den puntako teknika erabili zuen. Metodo horri esker, hosto lagin berdinetan dagoen landarearen zein patogenoaren DNA zati zehatzak atera eta analizatu zituzten. Azterketa tradizionaletan, ikertzaileek landarean edo patogenoan zentratuko ziren, baina ikuspegi bikoitz honek haien elkarrekintzaren ikuspegi zabalagoa eskaintzen zuen.
Jean Ristaino doktoreak, Ipar Carolinako Estatuko Unibertsitateko William Neal Reynolds Landare Patologiako irakasle ospetsuak, metodo honen berritasuna azpimarratu zuen:
«Duela 15 urte ezin izan genuen lan hori egin genomak sekuentziatu ez zirelako. Aberaste bikoitzeko estrategiari esker, ostalariaren eta patogenoaren genomaren xede diren eskualdeak harrapatzeko aukera izan genuen, kantitate desberdinetan ere».
Ikerketan zentratu zen FAM-1 -ren tentsioa Phytophthora infestans, Irlandako patata gosearen erantzule izan zena eta geroztik patata-laboreak eragiten jarraitu du mundu osoan. Azterketak agerian utzi zuen andui honek patata-landareari aurre egin ziezaiokeela R1 erresistentzia genea landare-hazleak hura zabaltzen hasi baino askoz lehenago. Horrek iradokitzen du patogenoa patata basatien populazioetan antzeko erresistentzia geneen eraginpean egon zela, eta horrek aurrera egin zuen gizakiaren esku-hartzea gainditzeko.
Patogenoaren Egokitzapena
Ikerketaren aurkikuntza deigarrienetako bat patogenoak erresistentzia ahaleginei erantzunez eboluzionatzeko duen gaitasun nabarmena izan zen. Landare-hazleek erresistentzia-gene berriak sartu zituzten bitartean, patogenoak pauso bat aurreratzea lortu zuen, bere gene efektoreak aldatuz bere trebetasun infekziosoari eusteko. Ikerketak ere aurkitu zuen patogenoak kromosoma multzo bat gehitu zuela 1845 eta 1954 artean, ziurrenik bere arrakasta ebolutiboari lagunduz.
Hala ere, patogenoaren gene efektore guztiak ez dira aldatu. Batzuk ikaragarri egonkorrak mantendu dira azken mendean, bere biziraupenean zeregin erabakigarriak betetzen dituztela iradokiz. Gene egonkor horiei bideratzea etorkizuneko landareak ugaltzeko ahaleginetarako estrategia potentziala izan liteke.
Coomber-ek gene egonkor hauen garrantzia azaldu zuen:
«Gizakiaren 100 urteko esku-hartzearen ostean, badira patogenoan asko aldatu ez diren gene batzuk. Oso egonkorrak dira, potentzialki patogenoarentzat oso garrantzitsuak direlako. Gene horiek bideratzeak oso zaila egingo luke patogenoak erantzun kontrako bat eboluzionatzea".
Etorkizuneko hazkuntzarako ondorioak
Ikerketaren aurkikuntzak ondorio handiak izan ditzake etorkizuneko patata hazteko programetan. Patogenoak denboran zehar nola eboluzionatu duen ulertuz, hazleek erresistentzia estrategia eraginkorragoak garatu ditzakete. Esaterako, egonkorragoak direla frogatu duten erresistentzia-geneak erabiltzea edo basa-patata-espezie ezberdinetako erresistentzia-gene anitz konbinatzea aukera dezakete, piramidea izenez ezagutzen den estrategia.
Ristaino doktoreak adierazi zuen:
“Zaila da landareen hazkuntza eraginkorra egitea patogenoari buruz nahikoa ezagutzen ez dugunean. Orain, denboran zehar efektoreak zer aldatu diren dakigunez, hazleek erresistentzia-gene egonkorragoak edo piramideak dituzten erresistentzia-gene anitzak erabili ahal izango dituzte ostalari basati desberdinetatik".
Ikerketa honek aurrerapauso garrantzitsua suposatzen du etengabeko aurkako borrokan Phytophthora infestans eta landareen zein patogenoen genetika ulertzearen garrantzia nabarmentzen du. Hainbat diru-laguntzak finantzatu zuten lana, besteak beste, Triangle Center for Evolutionary Medicine eta National Science Foundation-en laguntza.
Ipar Carolinako Estatu Unibertsitateko ikerketak landare-patogenoen arteko elkarrekintzen konplexutasuna eta hazleek erresistentzia iraunkorra garatzeko dituzten erronkak azpimarratzen ditu. Patata landareen arteko arma-lasterketa gisa eta Phytophthora infestans jarraitzen du, ikerketa honek etorkizunean labore erresistenteagoak ekar ditzaketen ikuspegi erabakigarriak eskaintzen ditu. Gene efektore egonkorrak bideratzeak eta geneen piramidea bezalako estrategiak erabiltzeak modu berriak eskain ditzake nekazaritzaren mehatxu iraunkorrenetako bati aurre egiteko.
