Новите технологии търсят начин да заменят традиционните пестициди, използвани за защита на растенията. Нов проект за съвместна работа между Университета в Хелзинки и Френския национален център за научни изследвания (CNRS) разкрива ефикасността на екологични ваксини, базирани на РНК, които предпазват растенията от болести и вредители.
Болестите и вредителите по растенията причиняват значителни загуби на земеделските култури и застрашават световната продоволствена сигурност. Традиционно се борим с тях чрез пестициди, които се разпространяват в околна среда и могат да бъдат опасни за човешкото здраве, полезните организми и околната среда.
„Нов подход за растителната защита включва ваксиниране на растенията срещу патогени с молекули на двойноверижна РНК, които могат да се пръскат директно върху листата“, обяснява д-р Мина Поранен от Факултета по биологични и екологични науки към Университета в Хелзинки.
Ваксината задейства механизъм, известен като РНК интерференция, която е вроден механизъм на защита на растенията, животните и други еукариотни организми срещу патогени. Ваксината може да бъде насочена към избрания патоген чрез използване на РНК молекули, които имат идентична секвенция с гените на вредителя и предотвратяват тяхната експресия.
Това означава, че молекулите на двойноверижните РНК не влияят на експресията на гените в защитеното растение, а са насочени само към болест или вредител по растенията. РНК също е обща молекула в природата, която се разгражда бързо в околната среда.
„Предизвикателството при разработването на РНК-базирани ваксини за защита на растенията е свързано с производството на РНК молекули. Двойно-верижните РНК молекули се произвеждат чрез химичен синтез за лекарствени молекули и за изследователски цели, но такива производствени методи са неефективни и скъпи за растителна защита „, заявява д-р Поранен.
Изследователският екип е разработил нов метод за производство на двойноверижни РНК молекули. Учените демонстрират ефикасността на РНК-ваксините, произведени при използване на новия метод срещу инфекции от растителни вируси. Методът използва РНК амплификационната система на бактериофага, т.е. вирус, унищожаващ бактериите, и производството на РНК се осъществява в бактериални клетки. Този нов метод ще позволи ефективното производство на РНК-ваксини и ще спомогне за развитието и възприемането на методите за растителна защита на базата на РНК.
Annette Niehl et al. Synthetic biology approach for plant protection using dsRNA, Plant Biotechnology Journal (2018). DOI: 10.1111/pbi.12904
Източник: Phys.org