Геном по жуку
Создан трансгенный картофель смертельный для колорадского жука и надёжный для других членистоногих
Ученые создали новый вариант трансгенного картофеля, ботва которого производит и накапливают особенные маленькие молекулы РНК, каковые подавляют работу крайне важных генов у колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata), что приводит вредителя к смерти в течение пяти дней, говорится в статье Ральфа Бока (Ralph Bock), Йана Чанга (Jiang Zhang), Шера Афзала Хана (Sher Afzal Khan) и других авторов, размещённой в Science и размещенной на портале www.sciencemag.org.
На сегодня существует пара растений и тысяч сортов, каковые защищены от вредителей тем, что их листья, побеги и плоды производят бактериальный токсин Bt, смертельно страшный для многих насекомых. Кое-какие из них, среди них и колорадский жук, устойчивы к этому токсину.
Сейчас многие ученые опасаются, что со временем вредители купят резистентность в Bt и борьба с ними снова осложнится.
Ральф Бок (Ralph Bock) из Университета молекулярной физиологии растений в Потсдаме (Германия) и его сотрудники подошли к проблеме борьбы с вредителями с пара второй стороны, пишет РИА Новости, — они «обучили» растение создавать не токсины, а особенные фрагменты РНК колорадского жука, каковые заставляют клетки насекомого блокировать работу некоторых генов насекомого.
Как отмечают ученые, попытки встроить так именуемые «маленькие интерферирующие РНК» (siRNA) в геном растения производились и ранее, но они постоянно заканчивались неудачно — не известно почему молекулы РНК не попадали в организм жука по большому счету либо проникали в него только в малом количестве.
Авторы статьи решили эту проблему, «вынудив» картофель создавать не маленькие РНК, а их заготовки — долгие спиралевидные молекулы «двойной» РНК, каковые в большинстве случаев производятся в клетки и после этого разрезаются на небольшие части особым ферментом-дайсером (от англ. dice — рубить на кусочки).
Ученым удалось избежать разрезания этих заготовок при помощи очень несложного приема. Они встроили фрагмент ДНК, несущий ответственность за их сборку, в геном хлоропластов — особенных клеточных структур, преобразующих энергию света в сахара.
Хлоропласты обособлены от всех остальных частей растения и в них нет ферментов-дайсеров, поскольку в прошлом они были примитивными светло синий-зелеными микробами, которых неспешно «приручили» предки современных растений.
Именно поэтому, как отмечают исследователи, эффективность встроенного в картофель «биооружия» выросла в разы. Колорадские жуки, жившие в банке с страницами аналогичных клубнеплодов, погибли все через пять дней по окончании начала опыта, что говорит о высокой эффективности блокировки генов.
У аналогичной методики защиты урожая, растолковывают его коллеги и Бок, имеется пара заметных преимуществ если сравнивать с классическими инсектицидами и ГМ-растениями, создающими бактериальные токсины.
Так, маленькие РНК действуют очень избирательно и трудятся лишь против тех видов, на чьи гены они «настроены». Это заметно снижает опасность для внешней среды, насекомых-опылителей и потенциальную угрозу для здоровья человека.
Помимо этого, приспособиться к ним другим насекомым и колорадскому жуку будет значительно сложнее, поскольку иммунная совокупность будет «вычислять» подобные РНК простой частью организма, а не страшным патогеном.
В скором времени его коллеги и Бок постараются встроить подобную совокупность «биооружия» в хлоропласты вторых сельскохозяйственных растений, каковые сейчас нуждаются в защите от насекомых-вредителей. До тех пор пока ученые не до конца уверены в успехе аналогичных опытов, поскольку им еще не совсем ясно, имеется ли различия в работе их клеток и хлоропластов картофеля.
Слева — листья простого картофеля, справа — трансгенного по окончании «атаки» колорадского жука (фото: Sher Afzal Khan, Max Planck Institute for Chemical Ecology / www.sciencemag.org / ria.ru
