L'intelligenza artificiale che aiuta a prevedere le proteine può far ripartire i sistemi immunitari dormienti nelle piante agricole.
In una svolta innovativa, due gruppi di ricerca guidati da Gitta Coaker all'Università della California, Davis, e Cyril Zipfel all'Università di Zurigo, stanno utilizzando l'intelligenza artificiale (AI) per aiutare le colture a riconoscere e difendersi da un'ampia gamma di minacce batteriche.
I patogeni del suolo, responsabili di malattie come la flavescenza batterica e la malattia del colletto, entrano nelle piante attraverso le radici e qualsiasi ferita aperta. Ogni anno, queste malattie causano la perdita del 13-30% dei raccolti, ponendo un significativo ostacolo all'industria agraria e all'approvvigionamento alimentare globale.
I team di ricerca si stanno concentrando sull'aumento della diversità genetica delle colture principali per aiutarle a stare al passo con l'evoluzione delle minacce batteriche. Stanno utilizzando una combinazione di AI per la previsione delle proteine, AlphaFold, e la variazione naturale per espandere la capacità di riconoscimento delle piante coltivate contro un'ampia gamma di invasori batterici.
I team sono particolarmente interessati al recettore immunitario FLS2, che può rilevare la flagellina, la proteina strutturale che forma la coda dei batteri. Utilizzando AlphaFold3, hanno identificato specifiche sequenze di aminoacidi responsabili della risposta immunitaria più ampia nelle specie selvatiche, fornendo preziose linee guida per il futuro ingegneria di precisione dei recettori immunitari.
Gli studiosi hanno confrontato le interazioni di legame del complesso FLS2-flg22-BAK1 in sia le specie coltivate che le specie selvatiche per identificare aree in cui i cambiamenti potrebbero conferire una risposta immunitaria più ampia alle colture. Lo studio di Zipfel suggerisce che lo stesso effetto può essere ottenuto con meno cambiamenti di coppie di basi, indicando un processo snellito per l'implementazione di questi miglioramenti.
Tuttavia, è importante notare che Jeff Dangl, uno scienziato dell'Università della North Carolina, Chapel Hill, mette in guardia che non si tratta di una soluzione permanente, poiché il sistema immunitario potrebbe evolversi per contrastare la resistenza ingegnerizzata nel tempo.
Entrambi i laboratori di Zipfel e Coaker stanno lavorando per portare questi miglioramenti del sistema immunitario alle colture attraverso l'editing del gene e i metodi di allevamento naturali. L'impatto potenziale di questa ricerca sull'industria agraria e l'approvvigionamento alimentare globale rimane da vedere.
A questo stadio, non sono state fornite informazioni sui specifici raccolti che sono l'oggetto della ricerca o sulla tempistica per il completamento o l'implementazione di questa ricerca.
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