來自赫爾辛基大學(xué)和法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)的科學(xué)家正在開發(fā)一種RNA疫苗,能夠?qū)R恍缘刈饔糜谔囟ǖ牟『?,而不會對作物產(chǎn)生危害,該研究成果于2018年2月26日在線發(fā)表在《Plant Biotechnology Journal》雜志上,題為“Synthetic biology approach for plant protection using dsRNA”。
他們開發(fā)的植物疫苗建立在雙鏈RNA的基礎(chǔ)上,這些RNA分子可以直接噴灑在植物葉片上,被植物吸收(雙鏈RNA在結(jié)構(gòu)上和DNA非常相似,并且參與各種細(xì)胞的生理過程,包括基因的表達(dá))。當(dāng)植物受到攻擊的時(shí)候,RNA分子就會觸發(fā)所謂的RNA干擾反應(yīng),這種反應(yīng)是許多生命體中常見的防御機(jī)制,它通過匹配疫苗和病原體的RNA序列來抑制靶標(biāo)RNA的基因表達(dá)。除了直接噴灑在葉子上,RNA疫苗還具有可以生物降解的優(yōu)點(diǎn)。RNA在野外會迅速分解,因此不會像一些農(nóng)藥那樣在環(huán)境中積累。此外,它不會以任何形式改變宿主的遺傳結(jié)構(gòu)。同時(shí)由于它不會改變植物本身,使植物產(chǎn)生新的疫苗,因此它不受轉(zhuǎn)基因法規(guī)的約束。
雖然通過化學(xué)合成的方法已經(jīng)能夠生產(chǎn)出雙鏈RNA分子,但是這種生產(chǎn)方式效率非常低下并且十分昂貴,只是作為藥物分子或者研究用途。如何工業(yè)化地生產(chǎn)RNA分子還是一個(gè)大的問題。
研究小組目前正在嘗試用細(xì)菌來制造疫苗,繞開實(shí)驗(yàn)室合成,這涉及到利用噬菌體的RNA擴(kuò)增系統(tǒng)來產(chǎn)生期望的雙鏈RNA序列。像其他病毒一樣,噬菌體不能自己完成全部的生物學(xué)功能,而是依靠入侵合適的活細(xì)胞進(jìn)行繁殖。利用這一點(diǎn),研究小組將能夠把噬菌體轉(zhuǎn)化成一個(gè)小型的工廠,進(jìn)而生產(chǎn)RNA疫苗。