TEDGlobal 2017
Mennat El Ghalid: How fungi recognize (and infect) plants
Mennat El Ghalid: Wie Schimmel Pflanzen erkennt und befällt
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Eine halbe Milliarde Menschen könnte man mit den Lebensmitteln ernähren, die jährlich weltweit dem Schimmel zum Opfer fallen. Schimmelpilze bedienen sich verschiedener molekularer Signale, um Pflanzen anzugreifen. Die Mykologin Mennat El Ghalid ist TED Fellow und erklärt, wie ein Durchbruch im Verständnis dieser Signale den Pilzbefall verhindern und somit unsere Ernte retten könnte.
Mennat El Ghalid - Mycologist
Mennat El Ghalid research aims to understand the molecular mechanisms underlying fungal biology and pathogenicity. Full bio
Mennat El Ghalid research aims to understand the molecular mechanisms underlying fungal biology and pathogenicity. Full bio
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00:12
"Will the blight end the chestnut?
0
825
2690
"Geht die Kastanie am Pilz zugrunde?
Die Bauern hoffen es nicht.
00:15
The farmers rather guess not.
1
3857
2000
00:17
It keeps smouldering at the roots
2
5881
2238
Er schwelt in der Wurzel
00:20
And sending up new shoots
3
8143
2008
und breitet sich aus,
00:22
Till another parasite
4
10175
1666
bis ein anderer Parasit
00:23
Shall come to end the blight."
5
11865
2404
Schluss macht mit dem Pilz."
[Gedicht von Robert Frost, 1936]
[Gedicht von Robert Frost, 1936]
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts
00:28
At the beginning of the 20th century,
6
16510
2039
fielen fast 4 Milliarden
Amerikanische Kastanien
Amerikanische Kastanien
00:30
the eastern American chestnut population,
counting nearly four billion trees,
counting nearly four billion trees,
7
18573
4647
dem Schimmel zum Opfer.
00:35
was completely decimated
by a fungal infection.
by a fungal infection.
8
23244
3101
00:38
Fungi are the most destructive
pathogens of plants,
pathogens of plants,
9
26369
3208
Pilze sind die schädlichsten
Krankheitserreger der Pflanzen
Krankheitserreger der Pflanzen
und zerstören auch ökonomisch
wichtige Kulturpflanzen.
wichtige Kulturpflanzen.
00:41
including crops of major
economic importance.
economic importance.
10
29601
2722
Können Sie sich vorstellen,
dass heute weltweit jährlich
dass heute weltweit jährlich
00:44
Can you imagine that today,
11
32673
1561
00:46
crop losses associated
with fungal infection
with fungal infection
12
34258
2867
Ernteschäden in Milliardenhöhe
durch Schimmelbefall entstehen?
durch Schimmelbefall entstehen?
00:49
are estimated at billions of dollars
per year, worldwide?
per year, worldwide?
13
37149
3916
00:53
That represents enough food calories
to feed half a billion people.
to feed half a billion people.
14
41585
3698
Das sind genug Kalorien, um
eine halbe Milliarde Menschen zu ernähren.
eine halbe Milliarde Menschen zu ernähren.
00:57
And this leads to severe repercussions,
15
45609
2358
Das hat schwere Folgen,
00:59
including episodes of famine
in developing countries,
in developing countries,
16
47991
3420
darunter Hungersnöte
in Entwicklungsländern,
in Entwicklungsländern,
stark verminderte Einkünfte
für Bauern und Vertreiber,
für Bauern und Vertreiber,
01:03
large reduction of income
for farmers and distributors,
for farmers and distributors,
17
51435
3404
hohe Preise für Kunden
01:06
high prices for consumers
18
54863
1928
und das Risiko der
Freisetzung von Pilzgiften.
Freisetzung von Pilzgiften.
01:08
and risk of exposure to mycotoxin,
poison produced by fungi.
poison produced by fungi.
19
56815
4724
Unser Problem ist,
01:14
The problems that we face
20
62318
1262
01:15
is that the current method
used to prevent and treat
used to prevent and treat
21
63604
2717
dass Methoden zur Vorbeugung
und Behandlung dieser
furchtbaren Krankheiten
furchtbaren Krankheiten
01:18
those dreadful diseases,
22
66345
1542
wie z. B. Genetik, natürliche Resistenz,
01:19
such as genetic control,
exploiting natural sources of resistance,
exploiting natural sources of resistance,
23
67911
4309
01:24
crop rotation or seed
treatment, among others,
treatment, among others,
24
72244
3381
Fruchtwechsel oder Saatgutbehandlung
ihre Grenzen haben oder kurzlebig sind.
01:27
are still limited or ephemeral.
25
75649
2682
Sie müssen ständig überarbeitet werden.
01:30
They have to be constantly renewed.
26
78879
2420
Wir brauchen dringend
effizientere Strategien.
effizientere Strategien.
01:33
Therefore, we urgently need
to develop more efficient strategies
to develop more efficient strategies
27
81323
4254
Dafür müssen biologische
Mechanismen erforscht werden,
Mechanismen erforscht werden,
01:37
and for this, research is required
to identify biological mechanisms
to identify biological mechanisms
28
85601
5119
auf welche neue Methoden zur
Pilzbekämpfung wirken können.
Pilzbekämpfung wirken können.
01:42
that can be targeted
by novel antifungal treatments.
by novel antifungal treatments.
29
90744
3666
Eine Eigenschaft von Pilzen ist,
dass sie sich nicht bewegen können,
dass sie sich nicht bewegen können,
01:49
One feature of fungi
is that they cannot move
is that they cannot move
30
97529
3134
01:52
and only grow by extension
to form a sophisticated network,
to form a sophisticated network,
31
100687
3525
sich durch Wachstum ausbreiten
und ein komplexes Geflecht bilden,
und ein komplexes Geflecht bilden,
01:56
the mycelium.
32
104236
1150
das Myzel.
Schon 1884 hat Anton de Bary,
01:58
In 1884, Anton de Bary,
the father of plant pathology,
the father of plant pathology,
33
106284
4253
der Vater der Pflanzenpathologie,
02:02
was the first to presume
that fungi are guided by signals
that fungi are guided by signals
34
110561
3556
als Erster vermutet,
dass Pilze durch Signale
der Wirtspflanze geleitet werden,
der Wirtspflanze geleitet werden,
02:06
sent out from the host plant,
35
114141
1936
also einer Pflanze, auf der Pilze leben
und von der sie sich ernähren.
und von der sie sich ernähren.
02:08
meaning a plant upon which
it can lodge and subsist,
it can lodge and subsist,
36
116101
4134
Diese Signale funktionieren wie
ein Leuchtturm, durch welchen der Pilz
ein Leuchtturm, durch welchen der Pilz
02:12
so signals act as a lighthouse
37
120259
2358
02:14
for fungi to locate, grow toward, reach
38
122641
5166
die Pflanze aufspürt,
in ihre Richtung wächst,
sie erreicht
02:19
and finally invade and colonize a plant.
39
127831
3206
und sich letztendlich auf ihr
niederlässt und sie befällt.
niederlässt und sie befällt.
Er wusste, dass die Erkennung
solcher Signale
solcher Signale
02:23
He knew that the identification
of such signals
of such signals
40
131427
2946
der Schlüssel zu großem Wissen war,
02:26
would unlock a great knowledge
that then serves to elaborate strategy
that then serves to elaborate strategy
41
134397
4625
mit welchem Strategien zur
Unterbrechung des Zusammenspiels
Unterbrechung des Zusammenspiels
02:31
to block the interaction
between the fungus and the plant.
between the fungus and the plant.
42
139046
3380
von Pilz und Pflanze
entwickelt werden können.
entwickelt werden können.
Allerdings fehlten ihm zu jener Zeit
die passenden Methoden,
die passenden Methoden,
02:34
However, the lack of an appropriate
method at that moment
method at that moment
43
142752
3420
02:38
prevented him from identifying
this mechanism at the molecular level.
this mechanism at the molecular level.
44
146196
4897
um diesen Mechanismus auf
molekularer Ebene zu erforschen.
molekularer Ebene zu erforschen.
Dank Aufreinigung und
mutationsgenetischer Methoden
mutationsgenetischer Methoden
02:45
Using purification and mutational
genomic approaches,
genomic approaches,
45
153323
3127
sowie einer Technik zur Messung
des gerichteten Hyphenwachstums,
des gerichteten Hyphenwachstums,
02:48
as well as a technique
46
156474
1524
02:50
allowing the measurement
of directed hyphal growth,
of directed hyphal growth,
47
158022
3333
kann ich Ihnen sagen, dass heute,
130 Jahre später,
130 Jahre später,
02:53
today I'm glad to tell you
that after 130 years,
that after 130 years,
48
161379
4365
mein ehemaliges Team und ich
endlich diese Pflanzensignale
endlich diese Pflanzensignale
02:57
my former team and I
could finally identify such plant signals
could finally identify such plant signals
49
165768
4824
durch die Untersuchung des Zusammenspiels
03:02
by studying the interaction
between a pathogenic fungus
between a pathogenic fungus
50
170616
3357
zwischen dem krankheitserregenden
Schimmelpilz Fusarium Oxysporum
Schimmelpilz Fusarium Oxysporum
03:05
called Fusarium oxysporum
51
173997
1683
und seinem Wirt,
03:07
and one of its host plants,
the tomato plant.
the tomato plant.
52
175704
3174
der Tomatenpflanze, ermitteln konnten.
Wir erkannten außerdem
03:12
As well, we could characterize
53
180310
1751
den Rezeptor dieser Signale im Pilz
03:14
the fungal receptor
receiving those signals
receiving those signals
54
182085
2915
sowie Teil der Reaktion,
die in ihm stattfindet
die in ihm stattfindet
03:17
and part of the underlying reaction
occurring within the fungus
occurring within the fungus
55
185024
3696
und zu seinem Wachstum
zur Pflanze hin führt.
zur Pflanze hin führt.
03:20
and leading to its direct growth
toward the plant.
toward the plant.
56
188744
3219
(Applaus)
03:24
(Applause)
57
192879
2674
Vielen Dank.
(Applaus)
03:27
Thank you.
58
195577
1151
03:28
(Applause)
59
196752
1254
Das Wissen um diese molekularen Prozesse
03:30
The understanding
of such molecular processes
of such molecular processes
60
198030
2763
gibt uns potenzielle Moleküle,
03:32
offers a panel of potential molecules
61
200817
2498
mit welchen neue Schimmelbekämpfungsmittel
entwickelt werden können.
entwickelt werden können.
03:35
that can be used to create
novel antifungal treatments.
novel antifungal treatments.
62
203339
3800
Solche Mittel würden
03:39
And those treatments would disrupt
63
207606
2396
die Wechselwirkung zwischen Pilz und
Pflanze unterbinden,
Pflanze unterbinden,
03:42
the interaction between
the fungus and the plant
the fungus and the plant
64
210026
2739
entweder durch Blockierung des
Pflanzensignals
Pflanzensignals
03:44
either by blocking the plant signal
65
212789
2698
oder des Pilzrezeptors,
der diese Signale empfängt.
der diese Signale empfängt.
03:47
or the fungal reception system
which receives those signals.
which receives those signals.
66
215511
4341
03:51
Fungal infections have devastated
agriculture crops.
agriculture crops.
67
219876
3166
Schimmelbefall hat ganze Ernten zerstört.
Wir befinden uns in einer Zeit,
03:55
Moreover, we are now in an era
68
223066
2722
in der ständig mehr erzeugt werden muss.
03:57
where the demand of crop production
is increasing significantly.
is increasing significantly.
69
225812
3551
Das liegt an Bevölkerungswachstum,
wirtschaftlicher Entwicklung,
wirtschaftlicher Entwicklung,
04:01
And this is due to population growth,
economic development,
economic development,
70
229387
3865
Klimawandel und
der Nachfrage nach Biokraftstoff.
der Nachfrage nach Biokraftstoff.
04:05
climate change and demand for bio fuels.
71
233276
2666
Unser Verständnis der
molekularen Mechanismen
molekularen Mechanismen
04:08
Our understanding
of the molecular mechanism
of the molecular mechanism
72
236751
3072
hinter dem Zusammenspiel von
Schimmelpilz und Wirt,
Schimmelpilz und Wirt,
04:11
of interaction between
a fungus and its host plant,
a fungus and its host plant,
73
239847
3032
wie zum Beispiel der Tomatenpflanze,
04:14
such as the tomato plant,
74
242903
1706
ist potenziell ein großer Schritt
04:16
potentially represents a major step
towards developing more efficient strategy
towards developing more efficient strategy
75
244633
5341
in Richtung Entwicklung eines besseren
Schimmelschutzes für Pflanzen.
Schimmelschutzes für Pflanzen.
04:21
to combat plant fungal diseases
76
249998
2371
Dadurch würden Probleme gelöst werden,
04:24
and therefore solving of problems
that affect people's lives,
that affect people's lives,
77
252393
3525
die sich auf Mensch, Ernährungssicherung
und wirtschaftliches Wachstum auswirken.
und wirtschaftliches Wachstum auswirken.
04:27
food security and economic growth.
78
255942
2452
Vielen Dank.
04:30
Thank you.
79
258418
1152
(Applaus)
04:31
(Applause)
80
259594
3906
ABOUT THE SPEAKER
Mennat El Ghalid - MycologistMennat El Ghalid research aims to understand the molecular mechanisms underlying fungal biology and pathogenicity.
Why you should listen
Mycologist Mennat El Ghalid received an Initial Training Networks - Marie Skłodowska-Curie fellowship to pursue her PhD project in the Molecular Genetics of Fungal Pathogenicity Unit and the International Campus of Excellence in Agrifood CeiA3 at the Universidad de Cordoba (Spain). During her PhD, her former team and herself identified the compounds secreted from the plant roots attracting Fusarium oxysporum, a soilborne plant pathogenic fungus and characterized the underlying mechanisms of attraction. Such compounds were tracked since the 19th century. The discovery was published in the Nature Journal.
El Ghalid became a TED Fellow in 2017 and have been selected as one of the 100 women honorees for OkayAfrica's 2018 #OKAY100Women list for her dedicated work and for being a promising talent within the field of STEM. She is currently working at Institut Pasteur (France) in the Biology and Pathogenicity Unit to study Candida albicans, an opportunistic pathogenic fungus and the main cause of fungal infections in immunocompromised humans.
Mennat El Ghalid | Speaker | TED.com