Naukowcy opracowali nowe odmiany roślin, które produkują interferencyjny RNA. W wyniku tego szkodniki, które bedą pasożytować na takich roślinach, zginą, gdyż wyłączona zostanie w nich ekspresja ważnych dla życia genów.

Jest to kolejny krok w zwalczaniu szkodników roślin uprawnych, który wykracza poza stosowane dotychczas metody produkcji toksycznych dla owadów białek w roślinach. Specjaliści są zdania, że nowa metoda, celująca w konkretne geny u poszczególnych grup szkodników, będzie o wiele bardziej skuteczna, a przede wszystkim bezpieczniejsza od kontrowersyjnej, aczkolwiek powszechnie stosowanej metody Bt, w której gen kodujący białko Bt jest włączony w genom komórek roslinnych i powoduje produkcję toksyny pochodzącej z bakterii Bacillus thuringiensis. Pojawiają się jednak też sceptyczne głosy, że rośliny produkujące interferencyjny RNA należy dokładnie przetestować pod kątem bezpieczeństwa dla środowiska.

Interferencyjne RNA (RNAi) występuje w sposób naturalny w zwierzętach począwszy od nicieni a na ludziach kończąc. RNAi (zwane też siRNA) to krótkie odcinki dwuniciowego kwasu rybonukleinowego danego genu, które po odpowiedniej obróbce przez maszynierię molekularną komórek, blokują translację i powstawanie białka.

“Nature Biotechnology” publikuje w tym tygodniu aż dwie różne prace poświęcone wyciszaniu genów szkodników przez spożywanie RNAi. Oprócz naukowców z Monsanto, równiez badacze z Chin pokazują, że wyposażone w odpowiednie geny rośliny mogą skutecznie indukować silencing czyli wyciszanie genów u żerujących na nich szkodników. Jest to o tyle zaskakujące odkrycie, iż do tej pory uważano, że czynnikiem warunkującym interferencję musi być bezpośrednie wstrzyknięcie odpowiedniego kwasu rybonukleinowego do komórek docelowych organizmów.

Naukowcy z Monsanto i współpracującej firmy Devgen wykorzystali mechanizm RNAi do zwalczania motyli (Epiphyas postvittana) i chrząszczy (Diabrotica virgifera virgifera LeConte). Wyciszyli oni między innymi geny podjednostek A, D i E ATPazy wakuoli (V-ATPase) - białka niezbędnego do produkcji energii i rozwoju larw szkodników. Chińczycy natomiast opracowali metodę wyciszania genu CYP6AE14 (kodującego cytochrom P450) u gąsienic ciem atakujących uprawy bawełny (Helicoverpa armigera). Dzięki temu szkodniki miały wyłączony system unieszkodliwiający toksynę gossypol, na którą są normalnie odporne i która potrafią metabolizować.

Zaletą indukowanego wyciszania genów w stosunku do powszechnie stosowanej metody Bt jest wysoka specyficzność. Toksyna Bt często bowiem unieszkodliwia również pożyteczne dla roślin owady. W ten sposób dzięki RNAi można uzyskać wyższy poziom kontroli zwalczania szkodników, wyjaśnił jeden z badaczy z Monsanto. Jednak inni naukowcy ostrzegają, że należy dokładnie sprawdzić, czy również ta metoda nie niesie z sobą niekorzystnego oddziaływania na inne gatunki owadów. Tak uważa między innymi prof. Bernard Mathey-Prevot, dyrektor Drosophila RNA Interference Screening Center w Harvard Medical School (USA).

hlbiotech

źródło: TechnologyReview.com

———————————
Oryginalna publikacja:
- James A Baum et al, “Control of coleopteran insect pests through RNA interference”, Nature Biotechnology, Published online: 4 November 2007, doi:10.1038/nbt1359
- Ying-Bo Mao et. al., “Silencing a cotton bollworm P450 monooxygenase gene by plant-mediated RNAi impairs larval tolerance of gossypol”, Nature Biotechnology, Published online: 4 November 2007, doi:10.1038/nbt1352