Αντιμετώπισαν «ανίκητο» έως χθες μύκητα που απειλεί την ελιά και κέρδισαν παγκόσμια πρωτιά

Τη χρυσή παράδοση που έχει δημιουργηθεί την τελευταία πενταετία συνέχισε για έκτη συνεχόμενη χρονιά η διεπιστημονική ομάδα του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας iGEM Thessaly, που κατέκτησε το χρυσό μετάλλιο στον μεγαλύτερο διαγωνισμό Συνθετικής Βιολογίας στον κόσμο, διαγωνιζόμενη ανάμεσα σε 400 και πλέον ομάδες από κάθε γωνιά της γης. Οι νέοι επιστήμονες αντιμετώπισαν έναν «ανίκητο» έως και χθες μύκητα που απειλεί την ελαιοκαλλιέργεια παγκοσμίως και κέρδισαν δικαίως την πρωτιά.
Ρεπορτάζ: ΕΛΕΝΗ ΧΑΝΟΥ

Η είδηση του νέου χρυσού μεταλλίου που έρχεται να προστεθεί στη συλλογή των χρυσών διακρίσεων της ομάδας ήρθε στις αρχές του μήνα, με το θεσσαλικό ΑΕΙ να καμαρώνει για μία ακόμη πρωτιά του έμψυχου δυναμικού του. Το ερευνητικό έργο «THAELIA» εκτός από χρυσό μετάλλιο, κατέστησε την iGEM την πρώτη ελληνική ομάδα που κατακτά ειδικό βραβείο στον τομέα της Γενικής Συνθετικής Βιολογίας (General Biological Engineering). Η ομάδα διακρίθηκε ως η καλύτερη στην κατηγορία «Νέο Μοριακό Συστατικό» (Best New Basic Part), καθώς κατάφερε να ερευνήσει και να αναπτύξει ένα μοριακό συστατικό/εργαλείο (υποκινητή) που δεν είχε παρουσιαστεί ξανά στον διαγωνισμό. Συνεχίζοντας τις διακρίσεις, το έργο της ομάδας κατέκτησε υποψηφιότητα για το καλύτερο ερευνητικό έργο στις κατηγορίες «Γεωπονία» (Agriculture) και «Εκπαίδευση» (Education).

Τι είναι όμως η THAELIA που έδωσε το έκτο χρυσό στην ομάδα; Η φετινή leader της ομάδας, Κατερίνα Καραγιάννη, μιλώντας στον ΤΑΧΥΔΡΟΜΟ, αναφέρεται σε έναν μύκητα που απειλεί την ελιά σε παγκόσμιο επίπεδο και στη λύση που κατάφερε να βρει η ομάδα.

Η ελιά και μία σοβαρή απειλή

Η ελιά αποτελεί σημαντική καλλιέργεια της γεωργικής οικονομίας, αντανακλώντας την πολιτιστική κληρονομιά της. Στην Ελλάδα, η ελιά αποτελεί πυλώνα της διατροφής και της οικονομίας αποτελώντας περίπου το 79% της συνολικής γης.

Στη Θεσσαλία, το 5,8% της περιοχής καταλαμβάνεται από ελαιόδεντρα. Παρά την εκτεταμένη καλλιέργειά τους, τα ελαιόδεντρα προσβάλλονται συχνά από διάφορους μικροοργανισμούς, οι οποίοι επηρεάζουν την παραγωγικότητά τους.

Ένας τέτοιος μικροοργανισμός είναι ο μύκητας Verticillium dahliae. Η ασθένεια αποτελεί επί του παρόντος μια από τις πιο σοβαρές απειλές για την καλλιέργεια ελιάς, σε παγκόσμιο επίπεδο, με συνέπειες για τους καλλιεργητές.

Ο μύκητας διατηρείται στο έδαφος με τα μικροσκληρώτια. Τα μικροσκληρώτια βλαστάνουν, παράγοντας υφές που διεισδύουν και αποικίζουν τις ρίζες και από τα αγγεία του κορμού των κλάδων φτάνει ακόμα μέχρι τα φύλλα. Η παρουσία αλλά και οι τοξικές ουσίες που παράγει το παθογόνο μέσα στα αγγεία δυσχεραίνουν την κανονική διακίνηση νερού και θρεπτικών στοιχείων κατά συνέπεια και την ανάπτυξη του δέντρου. Τέλος, το παθογόνο μεταδίδεται κυρίως από τα μολυσμένα φύλλα της ελιάς ή άλλων ευπαθών ξενιστών μέσα στα οποία σχηματίζονται τα μικροσκληρώτια.

Η χρυσή λύση

Χαρακτηριστικά συμπτώματα της βερτισιλλίωσης είναι ο μεταχρωματισμός των φύλλων, η ξήρανση, η φυλλόπτωση και οι ημιπληγίες. Προσβάλει νεαρά δένδρα και πολλές φορές τα νεκρώνει, ενώ στα μεγαλύτερα προκαλεί ημιπληγίες και σπανιότερα αποπληξίες.

Η λύση που πρότεινε η ομάδα iGEM Thessaly 2024 είναι η σιώπηση γονιδίων, κρίσιμων για την επιβίωση του Verticillium dahliae, οπότε διασφαλίζουν αποτελεσματικά ότι το παθογόνο δεν θα μπορεί να επιζήσει.

Η εφαρμογή που πρότειναν είναι για τις κρίσιμες περιόδους, όταν τα ελαιόδεντρα είναι πιο ευάλωτα. Συγκεκριμένα, κατά τη διάρκεια των δύο πιο κρίσιμων εποχών του έτους την άνοιξη και το φθινόπωρο. Αυτές οι εποχές επιλέχθηκαν με βάση ότι το Verticillium είναι πιο διαδεδομένο, λόγω των υψηλών θερμοκρασιών και υγρασίας που ευνοούν την ανάπτυξη του παθογόνου. Προσαρμόζοντας το σκεύασμα σε αυτές τις κρίσιμες περιόδους, οι νέοι επιστήμονες στοχεύουν να παρέχουν ισχυρή προστασία για τα ελαιόδεντρα, υπό την απειλή του Verticillium.

Το καινοτόμο σύστημά τους παρουσιάζει μια αποτελεσματική λύση για την καταπολέμηση ενός μύκητα που δεν αντιμετωπίζεται με τις μεθόδους που υπάρχουν ήδη. Εξασφαλίζεται η προστασία της βιοποικιλότητας χωρίς να βλάπτει τα φυτά, την ανθρώπινη υγεία ή το περιβάλλον. Επίσης η προσέγγιση είναι οικονομικά αποδοτική.

«Η γνώση έχει αξία όταν γίνεται λύση για το κοινό καλό»

«Η διαφορετικότητα των επιστημονικών υποβάθρων μας αποτέλεσε το έναυσμα που μας έφερε πιο κοντά στη λύση. Ο πυρήνας της προσπάθειας μας ήταν η συνεργασία. Συνειδητοποιήσαμε πως η ομαδικότητα δεν σημαίνει απλώς να δουλεύουμε μαζί, αλλά να εμπνέουμε και να στεκόμαστε ο ένας τον άλλον, ακόμα και στις πιο δύσκολες στιγμές», τονίζει στον ΤΑΧΥΔΡΟΜΟ η leader της φετινής ομάδας Κατερίνα Καραγιάννη.

«Η γνώση έχει αξία μόνο όταν γίνεται λύση για το κοινό καλό. Ανακαλύψαμε ότι η γνώση εξελίσσεται και προσαρμόζεται για να ανταποκρίνεται στις ανάγκες των συνανθρώπων μας.

Αυτή η εμπειρία δεν μας διεύρυνε μόνο τους γνωστικούς ορίζοντες, αλλά μας έμαθε να βλέπουμε τα όνειρά μας ως στόχους, να επιμένουμε για να τους πετύχουμε και να αντιμετωπίζουμε τα εμπόδια ως ευκαιρίες για προσωπική ανέλιξη», προσθέτει η ίδια για την εμπειρία της ομάδας.

Διαγωνισμός – ιδέα του κορυφαίου ΜΙΤ

Ο Διεθνής Διαγωνισμός Συνθετικής Βιολογίας iGEM προωθεί την έρευνα και επιστημονική πρόοδο μέσω της Συνθετικής Βιολογίας, έναν διεπιστημονικό κλάδο που συνδυάζει τη Βιολογία με τη Μηχανική. Στόχος του διαγωνισμού είναι η εκ νέου σύνθεση λειτουργικών βιολογικών συστημάτων.

Ο διαγωνισμός προέκυψε ως ιδέα του MIT (Massachusetts Institute of Technology) και διοργανώνεται κάθε χρόνο από τον μη κερδοσκοπικό οργανισμό iGEM Foundation, εμπλέκοντας ετησίως περισσότερους από 7000 φοιτητές παγκοσμίως.

Βασικός στόχος των φοιτητών είναι να παρουσιάσουν τις καινοτόμες ερευνητικές τους εργασίες.

Ο διαγωνισμός φέτος έγινε στο Παρίσι. Η iGEM Thessaly, το 2019, 2020, 2021, 2022 και 2023 συμμετείχε στον διαγωνισμό και κατέκτησε για πέντε συνεχόμενες χρονιές χρυσό μετάλλιο. Επιπλέον, απέσπασε διακρίσεις και υποψηφιότητες σε ειδικά βραβεία. Φέτος σήκωσε ξανά το χρυσό…

Η «χρυσή» ομάδα

Τα μέλη της iGEM Thessaly 2024 και φοιτητές του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας είναι:

Καραγιάννη Κατερίνα (Τμήμα Γεωπονίας Φυτικής Παραγωγής και Αγροτικού Περιβάλλοντος),

Κουτσανδρέα Παναγιώτα (Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας),

Στούπα Νεφέλη-Μαρία (Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας),

Κακαδιάρη Μαρία-Ασημίνα (Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας),

Βελιγρατλή Μυρτώ (Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας),

Ξεσφιγγούλης Ιωάννης (Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας),

Τζανάκη Μαρία (Τμήμα Πληροφορικής με εφαρμογές στην Βιοϊατρική),

Ανανιάδης Ευάγγελος (Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών),

Τουχτίδου Χρυσή (Τμήμα Πληροφορικής με εφαρμογές στην Βιοϊατρική),

Χατζούδας Νικόλαος (Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων).

• Advisors της ομάδας είναι οι :

Τσιτσιγιάννη Κλαίρη (Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας),

Τερζόπουλος Θεόφιλος (Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας),

Μαλάμου Χριστίνα (Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας),

Ελευθερίου Δημήτρης (Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων),

Καρυπίδης Γρήγορης (Τμήμα Πληροφορικής με εφαρμογές στην Βιοϊατρική).

• Instructors:

Μαρία Τσαμπίκα Μανώλη (Biological Research Center Margarita Salas (CIB-CSIC)),

Κατσαούνη Αφροδίτη (VIB-UGent Center for Plant Systems Biology, Rhizosphere Group).

• Και οι PIs-Επιστημονικά Υπεύθυνοι:

Ματθιόπουλος Κωνσταντίνος και

Γιακουντής Αντώνης

(Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας).

Αρωγοί της προσπάθειας αυτής ήταν κυρίως το Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας και η Περιφέρεια της Θεσσαλίας. Το πανεπιστήμιο πρόσφερε για έκτη συνεχόμενη χρονιά οικονομική και υλική στήριξη στους φοιτητές, καθώς παρείχε τους εργαστηριακούς χώρους και τον εξοπλισμό για την διεξαγωγή όλων των πειραμάτων.

Επίσης, η Περιφέρεια Θεσσαλίας παρείχε οικονομική ενίσχυση της ομάδας, η οποία συνέβαλε καθοριστικά στην μετακίνηση και διαμονή των μελών στο Παρίσι για την συμμετοχή στον διαγωνισμό.

Τέλος, η ομάδα έλαβε στήριξη από τις εταιρείες ΔΗΜΟΥΛΑΣ ΕΙΔΙΚΑ ΚΑΛΩΔΙΑ Α.Ε., GAP, The Science Support, MEDIAPHARM, ΔΕΔΔΗΕ, Pfizer Hellas, BioAnalytica A.E, METROLAB ΑΕ, Interlab Ltd, TC Group, Πάρκο Καινοτομίας JOIST, Βιοαγρός, Ανάδρασις MED, IDT και SnapGene.