基於RNA或DNA的新分子可保護植物免受病毒侵害
2024/05/08 @國際
摘要
德國哈雷-維滕貝格馬丁路德大學研究團隊發現一種方法，利用反義寡核苷酸調控細胞酶辨識外來的RNA分子並進行降解，在模擬病毒感染實驗中證實有高達90%的植物免受病毒感染。該方法具有準確性、操作容易和低成本的優點，同時在人體中使用多年且幾乎無副作用，且其他學者也正在開發類似方法，以抵禦其他有害生物，如感染人類的病毒。
示意圖
病毒感染植物時，會利用植物細胞進行大量的自我複製，參與過程的關鍵產物是病毒RNA分子，用於製造蛋白質的分子。多年來，德國哈雷-維滕貝格馬丁路德大學(Martin Luther University Halle-Wittenberg)研究團隊致力於研究如何破壞這個過程，並同時分解細胞內的病毒RNA分子的方法。該團隊過去曾嘗試使用小分子干擾核糖核酸(siRNA)來優化已知的植物RNA干擾過程，並成功開發一種方法，以識別病毒RNA分子中合適的結合位點。【延伸閱讀】- 科學家發現新的植物病毒防禦機制及對應之關鍵基因
該團隊的最新研究發現利用植物細胞中一種反義寡核苷酸(antisense oligonucleotides)的合成型短鏈DNA分子，可調控細胞酶辨識外來的RNA分子並進行降解。研究人員指出，該方法作用的關鍵在於需識別出病毒RNA分子中合適的目標結構，以便酶切割分子可附著作用，然而，多數潛在的病毒RNA分子結構複雜，且容易被其他細胞的組成分所遮蓋，而難以直接攻擊病毒。該研究結果顯示，運用優化的反義寡核苷酸活性物質，在模擬病毒感染實驗中證實，有高達90%的植物受到該物質所保護，免受模型病毒感染。
綜合過去研究顯示，過去所開發的方法也適用於反義寡核苷酸，且這些活性物質在植物中也具有類似的保護效果，儘管RNA干擾和反義(antisense)的作用方法類似，但兩者的活性酶複合物完全不同。該團隊已進行專利申請，未來將進一步優化方法。研究人員指出，反義寡核苷酸不僅準確，操作容易且成本較低，而類似的活性物質也在人體中已使用多年，且幾乎無副作用。【延伸閱讀】- 將植物病毒改造成益於作物生長的奈米級農業資材
另外，其他學者也正在開發類似方法，以應用於抵禦其他有害生物，如感染人類的病毒。
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