基因沉默喷雾让我们可以在不改变DNA的情况下修饰植物

 作者:毋猓一     |      日期:2018-02-01 13:37:01
罗密欧·加卡德/法新社/盖蒂作者Michael Le Page不喜欢你花园里那些玫瑰的样子吗有一天,你可能会通过沉默某些基因来购买能改变花朵颜色的喷雾剂农民可以使用类似的基因沉默喷雾来提高产量,使作物更有营养,保护它们免受干旱并引发成熟该技术可以让我们改变植物性状而不改变它们的DNA通过禁用其中的重要基因杀死害虫的基因沉默喷雾剂已经处于开发的最后阶段但事实证明,制造能够关闭植物内部基因的喷雾更加困难植物面临的一大挑战是效果只持续了几天农民不希望经常使用昂贵的喷雾剂现在,位于澳大利亚布里斯班的昆士兰大学的一个团队已经成功实现了植物细胞内病毒基因的长期沉默研究人员通过一次喷洒保护烟草植物免受病毒感染20天 “该方法为环境可持续作物保护提供了一个步骤,”团队成员Neena Mitter说它也适用于植物基因 “这可能会打开与昆虫和疾病控制无关的各种植物'修饰',”美国生物技术初创公司Apse的John Killmer说这种喷雾剂有几个优点 “喷雾剂可以立即使用,而无需经过转基因或传统繁殖作物的开发,”剑桥大学的David Baulcombe说基因沉默利用了自然防御系统当病毒侵入细胞时,细胞会切割一些病毒RNA,制成短链的双链RNA,用于识别和破坏任何具有匹配序列的RNA没有病毒RNA,就不会产生病毒蛋白,因此病毒无法复制但这不仅仅是可以通过这种方式定位的病毒 RNA干扰(RNAi),通常被称为,也可用于阻止任何蛋白质的产生许多转基因植物通过在细胞内产生基因沉默RNA来起作用,例如阻止苹果变褐 “喷雾可以立即使用而无需开发新作物品种所需的时间”特定基因也可以在一些 - 尽管不是全部 - 虫子和植物中关闭,只需用现成的双链RNA喷洒序列即可匹配目标基因例如,孟山都公司正在开发能够杀死害虫的RNAi喷雾剂该公司于1月5日透露,其针对导致蜜蜂困境的瓦螨的喷雾现在正进入发展的最后阶段世界上许多其他团队正试图在植物中实现涉及基因沉默的长期影响 Mitter是第一个发布此类结果的人在对烟草植物的实验中,她的研究小组已经证明其喷雾的保护作用可以持续至少20天这是通过将RNA与由Mitter的同事Gordon Xu开发的粘土纳米粒子结合而实现的由堆积的普通矿物质如氯化镁制成的带正电荷的粘土纳米粒子与带负电荷的RNA结合随着时间的推移,粘土颗粒与二氧化碳反应并分解,缓慢释放RNA(Nature Plants,doi.org / bwxq)植物病毒对全世界的农民来说都是一个巨大的问题,现有的治疗方法并没有直接针对他农民必须要么种植抗性作物品种(如果存在的话),要么试图杀死传播植物病毒的生物,如蚜虫因此,如果抗病毒喷雾在农作物的田间试验中表现良好,则需求量很大 “我们相信它具有商业可行性,”米特说最大的障碍是成本:虽然粘土纳米颗粒制造起来很便宜,但RNA的制造成本很高几年前,制造一块小型油田需要花费超过10万美元但这种情况正在快速变化例如,Apse旨在以低于每克2美元的价格批量生产RNA领导者:“我们应该拥抱利用植物基因的能力”这篇文章出现在标题“基因沉默农业革命”领域: