ОМ Непростой журнал
Фермеры могут использовать такие выключающие гены спреи для ускорения роста, усиления питательности растений, защиты их от засухи или насекомых с вирусами. Подобная техника дает возможность изменить признаки растений, при этом не меняя их ДНК.
«Спрей можно использовать сразу, не надо ждать годы, пока ДНК модифицируют или же выведут новый сорт», — говорит Дэвид Болкомб из Кембриджа, который изучает технологию подавления экспрессии генов в растениях. При этом один спрей можно использовать на самых разных видах и сортах.
А компании, вроде «Монсанто», уже разрабатывают подобные спреи, которые проникают внутрь насекомых и убивают их, отключая определенные жизненно необходимые гены.
Теперь же ученые из университета Квинсленда в Австралии сумели достичь длительного эффекта выключения генов внутри растительных клеток. Они защитили растения табака от действия вируса на 20 дней с помощью лишь одного применения выключающего гены спрея. Такая техника позволяет изменить различные признаки в растениях, но ученые пока не проводили подобных экспериментов, сосредоточившись на технологии защиты урожая.
Выключение генов использует систему естественной защиты. Когда вирусы внедряются в клетки, то клетки вырезают часть РНК вирусов для производства небольших образцов двухцепочной РНК, которые используют для распознавания и уничтожения любых РНК, совпадающих с образцом. Без вирусной РНК нет вирусных белков, а значит, вирусы не могут размножаться.
РНК-интерференция может использоваться для блокирования любых протеинов. Попытки создать лекарства на основе этой технологии для людей пока не увенчались успехом, так как при введении в кровь РНК быстро распадаются. А в растениях это работает. Спрей работает так: положительно заряженные глиняные наночастицы, сделанные из хлорида магния, например, связываются и защищают негативно заряженные РНК. Со временем частицы взаимодействуют с углекислым газом и распадаются, медленно выпуская РНК.
Вирусы растений являются проблемой для сельского хозяйства по всему миру, и ни одно существующих сейчас средств не направлено непосредственно на них. Фермеры или могут выращивать устойчивые к вирусам сорта, если, конечно, такие существуют, или убивать организмы-переносчики, вроде тлей. Так что если антивирусный спрей покажет себя хорошо и в полевых условиях, то он может быть крайне востребован.
Правда, есть большая проблема — цена. Глиняные наночастицы дешевы, а вот производство РНК дорого. Пару лет назад один грамм подобного вещества, которого хватило бы на маленькое поле, стоил 100 000 долларов. Но это быстро изменяется. Например, компания Apse нацелена наладить массовое производство РНК всего по 2 доллара за грамм.
Спреи, выключающие гены, будут безопаснее обыкновенных пестицидов. РНК не может проникнуть сквозь человеческую кожу и быстро разлагается в теле.
