በፈንገስ መካከል "አግድም የጂን ሽግግር" ወደ "ቡና ዊልት በሽታ" ወረርሽኝ ምክንያት ሆኗል. 

Fusarium xylarioides, በአፈር ወለድ ፈንገስ በቡና ሰብሎች ላይ ከፍተኛ ጉዳት የማድረስ ታሪክ ያለው "የቡና ዊልት በሽታ" ያስከትላል. እ.ኤ.አ. በ 1920 ዎቹ ውስጥ የበሽታው ወረርሽኝ ተከስቷል ። ነገር ግን በሽታው በጊዜው እንደገና ተዋህዶ ወደ ወረርሽኞች በመምጣት ከፍተኛ የሰብል ጉዳት አስከትሏል። ቀደምት ጥናቶች እንደሚያሳዩት መንስኤው የፈንገስ ዝርያ ተዛማጅ ዝርያዎችን ጂኖችን በማግኘት ሊሆን ይችላል። እ.ኤ.አ. በታህሳስ 5 ቀን 2024 የታተመ ጥናት እንዳረጋገጠው የቡና ወረርሽኙ እንደገና መታየቱ ምክንያት ከተዛማጅ የፈንገስ ዝርያዎች ፉሳሪየም oxysporum ወደ መንስኤው ፉሳሪየም xylarioides በተዛመደ አግድም የጂን ዝውውሮች ምክንያት መንስኤው የፈንገስ ዝርያ እንዲዳብር እና ተስማሚ እንዲሆን አስችሏል ። ወረርሽኙ እንደገና እንዲከሰት እና በቡና ተክሎች ላይ የሚደርሰውን ጉዳት የሚያደርሱ ሰብሎችን የመበከል ባህሪያት.  

በጄኔቲክ ምህንድስና፣ አዲስ ጂን ወይም ዲ ኤን ኤ አዲስ አቅምን ወደ አንድ አካል ለማስተዋወቅ እንደ ፕላዝማይድ ወይም የተሻሻሉ ቫይረሶችን በመጠቀም በሰው ሰራሽ መንገድ ወደ ኦርጋኒክ ሴል ይተላለፋል።  

በተፈጥሮ ውስጥ የጂን ማስተላለፍ ወይም የጄኔቲክ መረጃን ማስተላለፍ የሚከናወነው ከወላጆች ወደ ትውልዶች በአቀባዊ በመራባት ነው። ይህ በ eukaryotes ውስጥ የተለመደ ባህሪ ሲሆን ይህም የመላመድ እና የዝግመተ ለውጥ ልዩነትን እንዲያገኙ ያስችላቸዋል። እንደ ባክቴሪያ ባሉ ፕሮካርዮቶች ውስጥ ግን የጄኔቲክ ቁሶች መባዛትን ሳያካትት በአንድ ትውልድ ፍጥረታት መካከል በአግድም (ወይም በጎን) ይተላለፋሉ። ይህ አግድም የጂን ሽግግር (HGT) ተብሎ የሚጠራ ሲሆን ባክቴሪያዎች ከአሉታዊ ምርጫ ግፊቶች ጋር ለመላመድ እና ለህልውና ለመሻሻል አዳዲስ ጂኖችን የሚያገኙበት ብቸኛው መንገድ ነው። ይህ ዲኤንኤ ከአካባቢው በማስተላለፍ እና ወደ ባክቴሪያ ክሮሞሶም ወይም ፕላስሚድ (ትራንስፎርሜሽን) በመቀላቀል ሊከሰት ይችላል። ጂኖች እንዲሁ በአግድም ከአንዱ ባክቴሪያ ወደ ሌላ በባክቴሪያ የሚተላለፉ ቫይረሶች ወይም ባክቴሪያፋጅስ (ትራንስዳሽን) ወይም ጂኖችን ከለጋሽ ባክቴሪያ ሴል ወደ ተቀባይ ሴል በሴክስ ፒሊስ (ኮንጁግሽን) በቀጥታ በማስተላለፍ ሊተላለፉ ይችላሉ።  

በአብዛኛው በፕሮካርዮት ውስጥ ቢታይም አግድም የጂን ዝውውር ከዩኩሪዮት ጋር የተያያዘ ነው። Endosymbiosis በባክቴሪያ- eukaryote ጂን ዝውውር በ eukaryotic evolution ውስጥ ሚና እንደተጫወተ ይታወቃል። በርካታ የ eukaryote-eukaryote ጂን ዝውውር አጋጣሚዎች ተመዝግበዋል።  

አግድም የጂን ሽግግር ክስተት ለዝግመተ ለውጥ አስተዋፅኦ ስላለው ጠቃሚ ነው. ለምሳሌ፣ ይህ አንቲባዮቲክን የሚቋቋሙ/ብዙ-መድሃኒቶችን የሚቋቋሙ የባክቴሪያ ዓይነቶችን የመፍጠር ኃላፊነት አለበት ይህም ትልቅ የህዝብ ጤና ጉዳይ ነው። በግብርና ውስጥ የቡና ዊልት በሽታን እንደገና በማንሰራራት በተዛማጅ የፈንገስ ዝርያዎች መካከል ያለው የአግድም ጂን ዝውውር ሚና ለረጅም ጊዜ ሲጠረጠር ቆይቷል።  

ቡና ዊልት በሽታ 

ቡና ጠቃሚ የንግድ ሰብል ነው። የአለም ገበያው መጠን ወደ 223 ቢሊዮን ዶላር ይደርሳል ተብሎ ይገመታል። የቡና ተክል የጂነስ ኮፊ ነው. ብዙ ዓይነት ዝርያዎች አሉት, ነገር ግን የአረብኛ እና የ Robusta ዝርያዎች ለአብዛኛው የአለም አቀፋዊ ምርት በጣም ታዋቂው የሂሳብ አያያዝ ናቸው. ኮፊ አረቢካ ከ60-80% የሚሆነውን የአለም የቡና ምርት ይሸፍናል፣ ኮፊ ካንፋፎር (በተለምዶ Coffea robusta በመባል ይታወቃል) ከ 20-40% ገደማ ይይዛል. 

የቡና ዋልታ በሽታ የሚከሰተው በአፈር ውስጥ በሚከሰት ፈንገስ ምክንያት ነው Fusarium xylarioides የሕዋስ ግድግዳዎችን ለምግብነት የሚያዋርድውን xylem ቅኝ ግዛት ለማድረግ በሰብል ሥሮች በኩል ወደ ውስጥ ይገባል ። እፅዋትን ወደ ማድረቅ የሚያመራውን የውሃ መቀበልን ይከለክላል. ተዛማጅ ፈንገስ Fusarium oxysporum እንዲሁም በአፈር ውስጥ ተላላፊ በሽታ አምጪ ተህዋሲያን ሲሆን በአፈር ውስጥ የሚዛመት በሽታ አምጪ ተህዋሲያን እና ለብዙ ሰብሎች እንደ ፓናማ በሙዝ በሽታ ፣ በቲማቲም ቫስኩላር ዊልት ወዘተ. ኤፍ ኦክሲፖረም የሚኖረው በሌሎች እፅዋት ላይ ነው (እንደ ሙዝ ያሉ) ከቡና ጋር ለጥላ የተጠለፉ ግን እንደ አስተናጋጅ ቡና ይጋራሉ። ኤፍ. xylarioides.  

እ.ኤ.አ. ከ1920ዎቹ ጀምሮ በአፍሪካ የሚገኙ የቡና ሰብሎች በቡና ላይ የሚደርሰውን ጉዳት ከጊዜ ወደ ጊዜ በዊልት በሽታ ተከስተዋል ። ምርት እና የገበሬዎች ኑሮ በተለይም በኢትዮጵያ እና በመካከለኛው አፍሪካ። እ.ኤ.አ. በ 1920 ዎቹ የመጀመሪያዎቹ ወረርሽኞች በተገቢው መንገድ በተሳካ ሁኔታ ተይዘዋል ፣ ሆኖም በሽታው በ 2000 ዎቹ እንደገና ብቅ አለ። መንስኤውን ፈንገስ አደረጉ Fusarium xylarioides እ.ኤ.አ. በ1920ዎቹ ከመጀመሪያዎቹ ወረርሽኞች በኋላ በዝግመተ ለውጥ ሂደት ውስጥ የቡና ተክሎችን የመበከል አቅምን ለማሳደግ ወረርሽኙ እንደገና እንዲከሰት ያደርጋል? ከጥናቶች የተገኙ ምልክቶች ነበሩ ኤፍ. xylarioides የመበከል ችሎታን ለማሻሻል የተገኙ ጂኖች።  

እ.ኤ.አ. በ 2021 የታተመው ታሪካዊ ጂኖሚክስ ጥናት የአረቢካ እና የሮቡስታ ቡና እፅዋት በአግድም በማስተላለፍ የተለየ ውጤት ያላቸውን ጂኖች አግኝተዋል የሚለውን ሀሳብ ይደግፋል ። ኤፍ ኦክሲፖረም. ተፅዕኖ ፈጣሪ ጂኖች በበሽታ መፈጠር ውስጥ የተሳተፉ ሞለኪውሎችን ያመለክታሉ. እነዚህ ጂኖች የበሽታውን ሂደት ለመደገፍ በፈንገስ የሕይወት ዑደት ውስጥ በሙሉ ይገለጣሉ.  

እ.ኤ.አ. በታህሳስ 5 ቀን 2024 በወጣው የቅርብ ጊዜ ጥናት ተመራማሪዎች በ 13 ታሪካዊ ዝርያዎች ላይ ንፅፅር ጂኖሚክ ትንታኔ አድርገዋል። ኤፍ ኦክሲፖረም ፈንገስ የሚያመጣ በሽታ እንዴት እንደተሻሻለ እና ከአስተናጋጁ የቡና ተክሎች ጋር እንደሚስማማ ለመረዳት። እንደሆነ ታወቀ F. Xylarioides አራት የተለያዩ የዘር ሐረጎች አሉት፡ አንደኛው ለአረብኛ የቡና ተክል ተስማሚ የሆነ፣ አንድ ለሮቦስታ የቡና ተክል ተስማሚ፣ እና በተዛማጅ የቡና ዝርያዎች ላይ የኖሩ ሁለት ታሪካዊ የዘር ሐረጎች። በተጨማሪም እነዚህ ዝርያዎች ተዛማጅነት ያላቸውን ወሳኝ ጂኖች አግኝተዋል ኤፍ ኦክሲፖረም፣ በሽታ አምጪ ተህዋሲያንን አስችሏል ኤፍ. xylarioides የዊልት በሽታን ለመፍጠር የቡና ተክሎች ሕዋስ ግድግዳዎችን ለማፍረስ. የ eukaryote-eukaryote አግድም የጂን ሽግግር ከ ኤፍ ኦክሲፖረም ወደ ኤፍ. xylarioides የቀድሞው የቡና ተክሎችን ውጤታማ በሆነ መንገድ እንዲበክል ፈቅዷል የቡና ዊልት በሽታ እንደገና እንዲከሰት ማድረግ.  

ይህ በሽታው እንዴት እንደተከሰተ መረዳት የግብርና አሰራሮችን ለማስተካከል እና የእፅዋትን በሽታዎች በበለጠ ውጤታማ በሆነ መንገድ ለመቆጣጠር ይረዳል።   

*** 

ማጣቀሻዎች:  

1. የኮሎራዶ ዴንቨር ዩኒቨርሲቲ. አግድም የጂን ሽግግር - የእንቅስቃሴ-መመሪያ. በ ላይ ይገኛል። https://www.ucdenver.edu/docs/librariesprovider132/a-sync_sl/genetics/upload-2/bacterial-genetics/horizontal-gene-transfer-activity-guide.pdf 

2. ኪሊንግ፣ ፒ.፣ ፓልመር፣ ጄ. አግድም የጂን ሽግግር በ eukaryotic ዝግመተ ለውጥ። Nat Rev Genet 9, 605-618 (2008) https://doi.org/10.1038/nrg2386 

3. ፔክ፣ ኤልዲ፣ እና ሌሎችም። ታሪካዊ ጂኖሚክስ አስተናጋጅ-ተኮር የቡና በሽታ አምጪ ተህዋሲያን Fusarium xylarioides ከበርካታ ወረርሽኞች በስተጀርባ ያለውን የዝግመተ ለውጥ ዘዴዎችን ያሳያል። BMC Genomics 22, 404 (2021). የታተመ: 04 ሰኔ 2021. DOI: https://doi.org/10.1186/s12864-021-07700-4 

4. ፔክ ኤልዲ እና ሌሎች. በፈንገስ Fusarium ዝርያዎች መካከል ያለው አግድም ሽግግር የቡና ዊልት በሽታ በተከታታይ እንዲከሰት አስተዋጽኦ አድርጓል። PLoS ባዮሎጂ. የታተመ: 5 ዲሴምበር 2024. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002480 

***