植物病虫害造成相当大的作物损失,威胁全球粮食安全。传统上,人们一直用化学杀虫剂来对付各种疾病和害虫,这些杀虫剂遍布我们的环境,可能危害人类健康、有益的生物体和环境。
一种保护植物的新方法是用双链RNA分子给植物接种疫苗,使其不受病原体的影响,这种分子可以直接喷在叶子上明娜Poranen的分子和综合生物科学研究计划在赫尔辛基大学bob体育下注安卓版生物与环境科学学院.
这种疫苗触发了一种被称为RNA干扰的机制,这是植物、动物和其他真核生物对抗病原体的一种先天防御机制。这种疫苗可以通过使用与害虫基因序列相同并阻止其表达的RNA分子来针对选定的病原体。
这意味着双链RNA分子不影响被保护植物的基因表达,而只针对植物的病害或害虫。在自然界中,RNA也是一种常见的分子,它在环境中快速降解而不是形成。
“开发基于RNA的疫苗来保护植物的挑战涉及到RNA分子的生产。双链RNA分子已经通过化学合成产生,既可以作为药物分子,也可以用于研究,但这种生产方法对于植物保护来说效率低下,成本昂贵。”
作为芬兰科学院合成生物学研究项目的一部分,Poranen的团队开发了一种新的双链RNA分子生产方法。该小组与国家科学研究中心的研究人员一起,证明了使用这种新方法生产的rna疫苗对抗植物病毒感染的有效性。该方法利用噬菌体(即杀灭细菌的病毒)的RNA扩增系统,在细菌细胞中产生RNA。这种新方法将使rna疫苗的有效生产成为可能,并促进基于rna的植物保护方法的发展和采用。
Poranen说:“由于目前还没有相关的立法,很难预测疫苗何时能面世。”
原文:
Niehl Annette, Soininen Marjukka, Poranen Minna, Heinlein Manfred(2018)。利用dsRNA进行植物保护的合成生物学方法。植物生物技术杂志》上。
doi: 10.1111 / pbi.12904。