השתנה תירס קרבות פטרייה עם "סוס טרויאני" RNA

Anonim

תירס שונה נלחם פטריות עם "סוס טרויאני " RNA

ביולוגיה

מייקל אירווינג

14 במרץ, 2017

3 תמונות

חוקרים עברו תירס מהונדס גנטית לנטרל את התרכובות הרעילות הנמצאות בפטרייה (קרדיט: אוניברסיטת אריזונה)

משפחת אספרגילוס של פטריות היא זיהום מזון מסוכן, בזכות נטייתה לייצר אפלוקסינים. תרכובות מסרטנות אלו קשורות לצמיחה מתמשכת בילדים, סרטן הכבד ודיכוי המערכת החיסונית, מה שמגביר את הפגיעות של אדם לתנאים כמו HIV. עכשיו, חוקרים מאוניברסיטת אריזונה יש גנטית השתנה תירס צמחים להילחם בחזרה, על ידי מתן להם לשלוח "סוס טרויאני " מולקולות לתוך הפטרייה כדי לנטרל את היכולת לייצר את הרעלים.

אפילו כמויות קטנות של אפלטוקסין יכולות להרוס מסיק גדול, ולמינהל המזון והתרופות האמריקני (FDA) יש קווים מנחים קפדניים במקום המגבילים את הסכום המותר במזון ל -20 מיקרוגרם לקילוגרם בלבד, או 20 חלקים למיליארד (ppb). הבעיה היא שבמדינות המתפתחות, המגבלות הרבה יותר קשה לאכוף, כלומר רמות אפלוקסין יכולות לעלות עד 100, 000 ppb.

"Aflatoxin הוא אחד הרעלים החזקים ביותר על פני כדור הארץ, " אומר מוניקה שמידט, חוקר מוביל על המחקר. "בדרך כלל זה לא זכה להרוג אדם באופן מיידי, אבל זה יכול לגרום לך מאוד חולה."

הטכניקה החדשה פועלת על ידי ניצול העובדה כי מולקולות RNA מועברים בין התירס נגוע הפטרייה אספרגילוס. בידיעה זאת, חוקרי ה - UA שינו את הצמח הגנטי של הצמח, כך שהוא מייצר מולקולות רנ"א בצורת סיכה בתוך הקרנל, וכאשר הפטרייה תופסת, הן נשלחות לתוכו. ברגע שישנו, המולקולות הללו מתמקדות בחלק מסוים של הפטרייה, ומונעות ממנה לייצר אנזים מסוים ולכבות את יצירתה של אפלוקסין.

"כשאני קורא על זה בספרות, חשבתי, 'למה אנחנו לא יכולים לעשות סוס טרויאני כדי לסגור את הרעלן?'", אומר שמידט. "הצגנו דנ"א מהונדס לבנות לתוך התירס העובר את ה- RNA לתוך הפטרייה כאשר הוא מדביק את מפעל התירס."

ההתערבות של ה- RNA אינה הורגת את הפטרייה, אך היא מפחיתה את הרעילות שלה לרמות בטוחות מספיק לצריכה האנושית. כמו כן, לאחר השוואת תמלילי ה- RNA של הצמחים המתוקנים לאזורים ללא שינוי, הצוות אינו מצפה שהשינויים שבוצעו בתירס יהיו בעלי תופעות לוואי כלשהן לאנשים שאכלו אותו.

"מפעל התירס הזה יהיה כמו כל אחד אחר", אומר שמידט. "התכונה היחידה שמבדילה אותה היא היכולת שלה לכבות את ייצור הרעלים, זה לא צריך להיות כל השפעה אחרת, אבל ברור, הרבה בדיקות במורד יהיה צורך לפני זה יכול להיות גדל בשדות. "

כדי לבדוק את יעילות הטכניקה שלהם, החוקרים גידלו מספר קבוצות של צמחי תירס נגועים בפטריית אספרגילוס, ולאחר חודש, נבדקו רמות הרעלן שלהם. קבוצת ביקורת, שלא טופלה, הראתה רמות אפלוקסין של עד 10, 000 ppb - עקבות במפעלים שהשתנו, לעומת זאת, היו כמעט בלתי ניתנות לגילוי. הצוות הגיש פטנט על הטכניקה, אשר ככל הנראה יש פוטנציאל להחיל על גידולים אחרים.

המחקר פורסם בכתב העת Science Advances ו- Schmidt מתאר את המחקר בסרטון שלהלן.

מקור: אוניברסיטת אריזונה

חוקרים עברו תירס מהונדס גנטית לנטרל את התרכובות הרעילות הנמצאות בפטרייה (קרדיט: אוניברסיטת אריזונה)

בעוד רמות ההדבקה מופיעות בין התירס המתוקן ללא שינוי, רמות הרעילות שונות באופן דרסטי (קרדיט: מוניקה שמידט)

שלושת הצמחים המתוקננים בצד ימין נראים כמו הדגימה הלא-משומנת בצד שמאל, והחוקרים מאמינים שאין תופעות לוואי של הטכניקה מלבד נטרול הרעילות של הפטרייה (קרדיט: מוניקה שמידט)