Ученые из Галле-Виттенбергского университета имени Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU, Институт биохимии и биотехнологии), Института биохимии растений им. Лейбница (IPB, Отдел молекулярной обработки сигналов) и из Итальянского национального исследовательского совета (CNR, Институт устойчивой защиты растений) продемонстрировали детали нового метода, который позволяет быстро идентифицировать и производить вакцины «РНК», эффективные против инфекционных агентов. Оказывается, что с помощью РНК-вакцин можно усилить естественную защиту растений от вирусов.

Научные сотрудники представили свои открытия на тему «Исследования нуклеиновых кислот, Оксфорд академик».

Аббревиатуры вирусных заболеваний, таких как CMV, TYLCV, ToMV, ToMMV, TSWV представляют опасность для производителей томатов. Данные вирусы повреждают как тепличные, так и овощи, выращенные на открытом грунте. На контроль по распространению вирусных заболеваний аграрии тратят большую часть средств, но в ближайшем будущем ситуация может измениться.

Вирусолог CNR Витантонио Панталео отметил, что в процессе инфицирования растительные клетки выступают в качестве резервуара размножения вирусного генома, то есть захватчика. Однако растения сохраняют способность обнаруживать данных захватчиков. Специальные энзимные ножницы отрезают чужеродные вирусные молекулы. Во время данного процесса производится множество вирусных интерферирующих РНК (vsiRNA), которые распространяются по растению и связываются с белками группы Argonautes (AGO). VsiRNA направляют белки AGO специфичным для последовательности образом против вирусного генома, что приводит к деградации и дезактивации.

«Механизм подавления вируса не всегда достаточно действенный по своей природе, а некоторые интерферирующие РНК vsiRNA по-настоящему очень эффективны. Поэтому ученые разработали процесс скрининга на основе экстрактов растительных клеток, позволяющий идентифицировать наиболее действенные и эффективные vsiRNA, которые называют эффективными противовирусными siRNA (easiRNAs)», — заявил господин Панталео.

Биохимик MLU Свен Берхенс сообщил, что отобранные easiRNAs имеют лучшее сходство с AGO. Кроме того, они могут распознавать слабые места вирусного генома лучше, чем другие. Эффективность easiRNAs была продемонстрирована во время вакцинации растений табака (Nicotiana benthamiana), зараженных модельным вирусом (вирус кустистой карликовости томатов, TBSV). Результат был удивительным: через шесть недель у 90% вакцинированных растений не было никаких признаков инфекции, в то время как все необработанные были уничтожены вирусом.

«Если вирус изменяется, метод скрининга позволяет быстро идентифицировать подходящие молекулы РНК для борьбы с новым захватчиком. Это означает больше возможностей в борьбе с новыми паразитами», — отметил Свен Берхенс.

Патентная заявка на новую методику уже подана.

По словам вирусолога CNR, РНК — это природные молекулы, встречающиеся в природе. Помидоры, которые мы употребляем в пищу свежими или консервированными, уже содержат такие РНК. Если учесть, что использование РНК-вакцин потенциально эффективно для борьбы с патогенными грибками и вредоносными агентами, мы можем увидеть весь их большой потенциал.

В данный момент исследовательская группа продолжает изучать и улучшать метод скрининга, чтобы прояснить метод применения и устойчивость на обработанных растениях. В дальнейших исследованиях ученые продемонстрируют то, как большие количества вакцин могут быть произведены при незначительных затратах средств. Исследования могут помочь сократить использование химических веществ в сельском хозяйстве.

 

*по информации из открытых источников

 

Читайте также:

Вирус пятнистого увядания томатов поборол гены устойчивости

Аромат томатов может защитить культуры от засухи и заболеваний

Бразильские и ирландские ученые работают над созданием острых помидоров