È lo "Strano caso del dottor Jekyll e del signor Hyde" in un asilo nido.

Ci sono specie per lo più benigne nel suolo, genere di batteri associato alle piante noto come rodococco , ma alcune specie possono essere patogene. Un team di ricercatori dell'Oregon State University ha utilizzato il sequenziamento del genoma per identificare le specie di rodococco quella transizione tra benefico e patogeno - stimolando la crescita in alcune piante nel primo caso mentre deforma i tessuti nel secondo.

I risultati sono stati pubblicati oggi sulla rivista eLife .

La chiave per rodococco la transizione tra l'essere un batterio "buono" e uno "cattivo" è resa possibile da molecole di DNA note come plasmidi, ha detto Jeff Chang, un genomista microbico nel College of Agricultural Sciences dell'OSU e leader dello studio. Un plasmide è una molecola di DNA mantenuta separata dal cromosoma dei batteri.

"La facilità con cui avviene la transizione è piuttosto insolita, e rappresenta una sfida difficile per gli asili nido, " ha detto. "Benefici ceppi di rodococco causare la crescita della pianta che potrebbe essere interpretata erroneamente come sintomi della malattia. Abbiamo tracciato come i membri benefici e patogeni di rodococco si stanno spostando da pianta a pianta e da vivaio a vivaio. Ora possiamo informare il settore vivaistico di attuare pratiche per limitarne la diffusione".

rodococco infetta principalmente piante erbacee perenni, compresa la margherita Shasta, speedwell e crisantemo. Ci sono meno ospiti legnosi che sono comunemente infetti, ma includono il cespuglio di farfalle e la falsa spirea.

La transizione evolutiva dal movimento dei plasmidi ha il potenziale per creare nuove linee di patogeni rodococco negli asili nido e in altri ambienti, ha detto Chang.

I risultati dello studio potrebbero avere un impatto sull'industria delle serre e dei vivai dell'Oregon da 900 milioni di dollari. Le piante deformate non sono esteticamente gradevoli e le piante malate non possono essere spedite fuori dallo stato, quindi l'unica alternativa è distruggere le piante infette.

Per assistere gli asili nido, OSU ha sviluppato strumenti molecolari per lavorare con kit disponibili in commercio che consentono all'utente di discriminare rapidamente ed efficacemente tra i ceppi benefici e patogeni di rodococco . OSU ha depositato un brevetto per gli strumenti molecolari, sviluppato da Skylar Fuller, che ha conseguito un master in biologia molecolare e cellulare presso l'OSU la scorsa primavera.

L'osservazione che i plasmidi si muovono tra ceppi di rodococco è stato realizzato da Alexandra Weisberg, un borsista post-dottorato nel laboratorio di Chang. Weisberg ha utilizzato strumenti genomici per studiare i modelli plasmidici.

"Questi plasmidi possono essere trasferiti da un batterio all'altro, che rende difficile il monitoraggio della malattia, "Ha detto Weisberg. "Tracciare i plasmidi separatamente dal cromosoma è stata la chiave per capire come queste transizioni si relazionano tra loro".

Per più di un decennio Melodie Putnam, capo diagnostico presso la Plant Clinic dell'OSU, ha lavorato con i vivai dell'Oregon per identificare correttamente i batteri che causano insoliti difetti di crescita nelle piante infette.

"I sintomi di rodococco spesso non sono facili da riconoscere, " Putnam ha detto. "Fino a questo studio, non sapevamo come rodococco comportati negli asili nido. Non sapevamo se c'era una popolazione residente che continuava a infettare nuovamente o se i vivai lo ricevevano da altri asili nido. Ora abbiamo un quadro più chiaro dei diversi scenari".

Nel 2014, Putnam è stato contattato da un ricercatore di un'altra università che ha trovato strani sintomi negli alberi di pistacchio. Erano bassi e cespugliosi, aveva steli nodosi e non si sarebbe innestato correttamente. Il ricercatore ha assunto patogeno rodococco era il colpevole, ma Putnam ha trovato solo i ceppi di batteri non patogeni nei 100 o più campioni di piante sintomatiche presentati alla Plant Clinic.

Putnam e il suo gruppo di ricerca hanno lavorato insieme a Chang e al suo gruppo guidato da Elizabeth Savory, poi un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Chang, e Fuller. I due gruppi hanno studiato alcuni dei batteri associati al pistacchio e li hanno testati su diverse specie di piante. Gli studi hanno portato a conclusioni simili:i ceppi coltivati ​​dal pistacchio sembravano non patogeni.

"Questa è stata la nostra prima indicazione che questi ceppi che stavano coltivando dal pistacchio erano ciò che troviamo sulle piante in generale che hanno un effetto benefico, "disse Saporito, ora il responsabile della salute delle piante per il Dipartimento dell'Agricoltura dell'Oregon. "È possibile che ceppi benefici di rodococco causare cambiamenti di crescita alla pianta che potrebbero essere erroneamente interpretati come sintomi di malattia".