РНК-интерференция против колорадских жуков
Колорадские жуки это самая настоящая «сельскохозяйственная беда» — вредители пожирают листья картофеля, разрушая процесс нормального развития растения, тем самым губят урожай. Инсектициды становятся все более бесполезными, поскольку жук развивает к ним устойчивость. Поэтому ученые решили использовать РНК-интерференцию для уничтожения этого вредителя.
Метод РНК-интерференции заключается в уничтожении двуцепочечной РНК, которая не синтезируется в клетке растения, но каким-то образом там обнаруживается. Эта РНК присуща чужеродному ядерному организму, который за короткое время полностью уничтожает растение. Ученые решили оказать сопротивление деятельности вредоносным объектам — они взяли эту потенциально вирусную РНК и нарезали ее с помощью специальных белков на очень маленькие части, которые в дальнейшем выступили в качестве эталонного образца в поиске подобных матричных РНК, собственных генов клетки вредоносного объекта. Согласно сути РНК-интерференции, если вдруг последовательности разрезанных частей совпадут с собственными генами клетки, и при этом они будут являться жизненно важными, то РНК таких клеток будут уничтожены, а сами клетки — погибнут.
Решение в борьбе с колорадским жуком пришло само собой — нужно заставить клетки растений производить двухцепочечную РНК. Причем такую, чтобы вырабатывалась хлоропластами растений и совпадала по своей последовательности с одним из основных генов насекомых-вредителей, а именно — гену белка цитоскелета бета-тубулина. Так как пластиды (хлоропласты в том числе) имеют бактериальную природу, то РНК-интерференция у них находится в нерабочем состоянии. Вместо нее с вирусами борется система редактирования генов CRISPR. Так вот, она же и поспособствовала накоплению в хлоропластах непереносимой с пыльцой, то есть экологически безопасной, двухцепочечной РНК в нужных объемах — до 0,4% от общей клеточной РНК. С помощью аналитического оборудования проводились многочисленные микробиологические анализы, показавшие положительные результаты в изучаемом вопросе.
В итоге получилось так, что собственные механизмы интерференции РНК насекомого после поедания листьев картофеля инактивировали два повседневных гена, без которых жук не смог обойтись. Растение оказалось буквально смертельным для личинок жука — они умирали в течение 5 дней после «картофельного завтрака».
