РНК перетворили на противірусний спрей для рослин

Австралійські вчені розробили спрей для рослин, що забезпечує тривале придушення вірусних генів на основі явища РНК-інтерференції. У проведеному експерименті вчені захистили від вірусів рослини тютюну на двадцять днів після одноразового розпилення. Подібний спрей може бути використаний і для зміни властивостей рослин, однак, вчені поки сконцентрувалися на захисті культур від вірусів і хвороб. Опис роботи опубліковано в журналі.

Придушення вірусних генів засноване на природній системі захисту рослин, яка називається РНК-інтерференцією. При атаці клітини вірусом клітина «розрізає» двоцепочкову вірусну РНК на короткі РНК-фрагменти, і використовує їх для розпізнавання і повного знищення ланцюжків РНК схожої структури. У відсутності РНК вірусні білки не формуються, і, таким чином, вірус не може розмножуватися.

РНК-інтерференція вже більше 10 років використовується для придушення активності потрібних генів: як у лабораторії, так і в обмежених польових дослідженнях. Наприклад, у роботі американських вчених 2015 року продемонстровано РНК-спрей, що вбиває комах-шкідників. Брак цього спрею в його нетривалій дії - він активний протягом всього декількох днів, оскільки незахищені РНК швидко руйнуються. Фермери не можуть дозволити собі застосування цього дорогого спрею з достатньою для необхідного ефекту частотою.

У новій роботі дослідники з'єднали РНК з наночастинками глини: такий склад при розпиленні надійно прилипає до листя рослин і витримує кілька поливів. Позитивно заряджені частинки глини пов'язують і захищають від руйнування негативно заряджені РНК. З плином часу мікроскопічні частинки глини поступово руйнуються, повільно вивільняючи РНК. Такий підхід дозволив продовжити захист рослин тютюну від вірусів до 20 днів. Більш того, під захистом опинилися навіть нові листя, які виросли після обприскування - у рослин і, наприклад, круглих хробаків реакція на чужорідну РНК носить систематичний характер, поширюючись по організму.

Боротьба з вірусами в сільському господарстві є великою проблемою: фермери застосовують токсичні пестициди, або переходять на вірусо-резистентні сорти, створені із застосуванням генної модифікації. Вчені відзначають, що при розумній вартості новий противірусний захист спреями-глушниками може стати привабливою альтернативою пестицидам і генної модифікації сільськогосподарських культур, яка часто займає тривалий час: спрей не токсичний, а РНК у складі спрею не проникає крізь шкіру і швидко руйнується навіть при попаданні в організм.