Molecular diagnostics of fungal pathogens

العناوين الأخرى

التشخيص الجزيئي للمرضات الفطرية

تاريخ النشر

2006-12-31

دولة النشر

لبنان

عدد الصفحات

التخصصات الرئيسية

العلوم الزراعية

الموضوعات

النباتات

الملخص AR

ساهمت التطورات الحديثة في البيولوجيا الجزيئية في تشخيص الممرضات الفطرية في النباتات من خلال إيجاد طرائق جديدة متقدمة تسمح بالكشف السريع و بالتحديد الكمي و النوعي للكائنات الموجودة.

و على الرغم من تطبيق التشخيص الجزيئي و استخدامه على فطور من بيئات متنوعة إلا أن تطبيقه على الممرضات من الأنظمة البيئية الأرضية كان محدودا و ذلك بسبب تعقيد الظروف البيئية المحيطة بهم و خاصة بالنسبة للممرضات المنقولة بالهواء.

لقد تم خلال السنوات الماضية تطوير العديد من الآليات (الطرق) التقليدية المتباينة في درجة كفاءتها و ذلك بهدف كشف للممرضات الفطرية التي تنتقل عن طريق التربة و تعريفها و توصيفها.

تعتبر طريقة تنمية الكائنات على بيئات انتخابية متخصصة من أكثر الطرق استخداما في هذا المجال فهي تهدف لاستبعاد أغلب كائنات التربة و الاحتفاظ بالفطور المرغوبة فقط.

و لكن على الرغم من ذلك، فقد كان التعامل مع فطور التربة يمثل دائما تحديا كبيرا بسبب تعقيد الظروف البيئية التي توجد فيها هذه الكائنات.

لقد ثبت في كثير في من الحالات بأن الحصول على الكائنات (الفطور) من أوساط انتخابية ليست مستقلة أي أنها تتأثر بعوامل متعددة، فعلى سبيل المثال قد يستبعد الكائن المستهدف أو يمنع من النمو بسبب وجود منافس أفضل منه على البيئة الانتخابية، كما أن المواصفات الشكلية للكائنات يمكن أن تكون مشتركة ما بين عدة أنواع بالإضافة إلى أن تحيز الباحث هو عامل مهم في هذا النوع من التجارب و بالتالي فإن مجموع هذه العوامل تؤثر في النتائج المستخلصة من هذه الدراسة.

بناء على ما تقدم، كان لا بد من اللجوء للتقنيات الجزيئية بهدف تشخيص فطور التربة.

لقد انتشرت تقنيات الـ DNA لتطال الكشف (التعرف) عن الممرضات الفطرية التي تعيش في بيئات متنوعة مثل : داخل (ضمن) الأنسجة النباتية، على سطح الأوراق، في البذور، في مياه الري و قد تم دعمها بدراسة بعض الخصائص النوعية مثل السمومية و المقاومة للمبيدات، بالإضافة إلى أنه قد تم استخدام تقنيات التشخيص الجزيئي في كشف أنواع عديدة من الفطور في الحجر الفطري.

كانت الايزوزيمات و مسابر الـ DNA من أوائل المؤشرات الجزيئية التي استخدمت في الكشف و التمييز ما بين الأنواع الفطرية المختلفة، و من ثم أتى التشخيص الجزيئي المعتمد على التفاعل التسلسلي للبوليميراز ليسرع عملية التمييز من خلال إيجاد طرائق للكشف أكثر سرعة و أكثر حساسية.

يمكن التمييز ما بين الفطريات على مستوى الأنواع من خلال تصميم بادئات تتعرف على مناطق مختارة تتصف بأنها مقاطع من الـ DNA (محفوظة – متشابهة) ما بين الأنواع مثل وحدات المورثات المسؤولة عن الـ rRNA و من ثم تستكمل العملية بتوصيف قطعة الـ DNA التي تتم مكاثرتها بتلك البادئات.

لقد أصبحت وحدات المورثات المسؤولة عن الـ rRNA معروفة و مستخدمة جدا و ذلك لعدة أسباب، فهي توجد بعدد من النسخ يصل لعدة مئات في المجين (الجينوم)، كما أنها مكونة من مناطق محفوظة جدا و مناطق مختلفة.

لقد تم استخدام المقاطع المأخوذة من تحت الـ rRNA في عمليات التصنيف و في الدراسات الوراثية، في حين استخدمت المناطق المحفوظة جدا و مناطق مختلفة.

لقد تم استخدام المقاطع المأخوذة من تحت الـ rRNA في عمليات التصنيف و في الدراسات الوراثية، في حين استخدمت المناطق المحفوظة سواء من المنطقة الداخلية المنسوخة (ITS) أو المنطقة الفاصلة بين المورثات (IGS) كهدف للكشف عن الفطور.

لقد تم تطوير تقنيات البصمة الوراثية المعتمدة على الـ PCR مثل (AFLP، SSR، RAPD) ذات الحساسية و الدقة العالية في عملية التشخيص.

حديثا تم تطوير تقنية مصفوفات الـ DNA المعروفة أيضا بالشريحة (الرقيقة) أو رقيقة الـ DNA و هي تهدف لمسح كامل المجين و التعرف عليه على رقيقة أو شريحة واحدة، و قد أصبحت هذه التقنية متاحة و قابلة للتطبيق في مجال التشخيص الجزيئي للفطور.

يتم تصنيع رقائق الـ DNA بطريقة آلية سريعة جدا، و عادة تكون من الزجاج، و تتم عليها عملية تهجين جزيئي ما بين مسابر متخصصة و مقاطع الـ DNA الهدف المكملة لها.

بهذه الطريقة، يتم بشكل متواز كشف و تحديد عدد كبير من المورثات في عدة أنواع من الكائنات الدقيقة.

إن التجارب مع شريحة أو رقيقة واحدة من الـ DNA يمكن أن يزودنا بمعطيات و معلومات هائلة عن عدد كبير من المورثات بشكل متزامن.

تسلط هذه المحاضرة المرجعية الضوء على تطبيق عدة تقنيات بهدف التشخيص الجزيئي للممرضات الفطرية، و هي تعتمد أساسا على المعلومات التي وجدت في المقالات بالإضافة إلى معطيات البحث الشخصي للكاتب.

الملخص EN

-The recent advent of molecular biology has contributed to the diagnosis of plant pathogenic fungi by offering new revolutionary methods for quicker and more accurate detection, identification and quantification.

Although molecular diagnostics have been applied to fungi of diverse ecology, their application to pathogens of terrestrial ecosystems has been more striking due to the complexity of their environment over those of airborne nature.

Several classical approaches differing in effectiveness had been developed over the years to detect and enumerate soil borne fungal pathogens.

Selective growth on specially devised media aiming to exclude the vast majority of soil organisms and allow development of targeted fungi was among the approaches most widely applied.

However, dealing with soil fungi has always been a challenging issue because of the complex environment where these pathogens grow.

In most cases, recovery on selective media was proved to be method dependent, the target organism was often outgrown by better competitors, morphological characters could be common for several species and bias of the researcher were factors that influenced the outcome of the results.

Therefore, the application of molecular techniques to diagnostics of soilborne fungi was rather inevitable.

Furthermore, DNA technology was expanded to the detection of fungal pathogens living in various environments i.e.

inside plant tissues, on leaf surfaces, in seeds, in irrigation water but also bearing special features such as toxigenicity or resistance to chemicals.

Additionally, protocols for molecular detection of quarantine fungi were devised and evaluated for various fungal pathogens.

As initial molecular markers, isoenzymes and DNA probes were used to detect and differentiate various fungal species.

Subsequently, molecular diagnostics based on the PCR technique have further accelerated the process and facilitate a more sensitive method of detection.

Fungi can be identified at the species level by primers designed on selected conserved sequences like the rRNA gene cluster followed by further characterization of the amplified fragment.

The rRNA gene cluster became very popular for a number of reasons; it has several hundred copies per genome and it carries highly conserved and variable regions.

Sequences of the rRNA subunits have been used for taxonomic and genetic studies, while conserved regions of the internal transcribed spacers (ITS) and the intergenic spacers (IGS) have been targeted for fungal detection.

PCR-based fingerprinting techniques (RAPDs, SSRs, AFLPs.) offering higher sensitivity and better resolution, have also been developed.

Recently, DNA array technology (also known as biochip or DNA chip) aiming to monitor the whole genome on a single chip, has become available and applied to the molecular diagnosis of fungi.

DNA chips are fabricated by high-speed robotics, generally on glass, on which probes with known specificity are hybridized to targeted complementary sequences.

In this way, massively parallel gene detection is accomplished and many different microorganisms are identified.

Experiments with a single DNA chip can result in a dramatic increase in throughput by providing information on thousands of genes simultaneously.

This review presentation focuses on the application of various techniques for the molecular diagnostics of fungal pathogens.

It is based on information found in the literature combined with personal research data of the author.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Paplomatas, Epaminondas J.. 2006. Molecular diagnostics of fungal pathogens. Arab Journal of Plant Protection،Vol. 24, no. 2.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-359864

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Paplomatas, Epaminondas J.. Molecular diagnostics of fungal pathogens. Arab Journal of Plant Protection Vol. 24, no. 2 (Dec. 2006).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-359864

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Paplomatas, Epaminondas J.. Molecular diagnostics of fungal pathogens. Arab Journal of Plant Protection. 2006. Vol. 24, no. 2.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-359864

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references

رقم السجل

BIM-359864

حفظتم الحفظ طباعة

قاعدة معامل التأثير والاستشهادات المرجعية العربي "ارسيف Arcif"

أضخم قاعدة بيانات عربية للاستشهادات المرجعية للمجلات العلمية المحكمة الصادرة في العالم العربي

منصة "معرفة" للكتاب العربي الجامعي الرقمي

تقوم هذه الخدمة بالتحقق من التشابه أو الانتحال في الأبحاث والمقالات العلمية والأطروحات الجامعية والكتب والأبحاث باللغة العربية، وتحديد درجة التشابه أو أصالة الأعمال البحثية وحماية ملكيتها الفكرية. تعرف اكثر