得益于蛋白质发现，我们离环保杀菌剂更近了一步

新的研究揭示了科学家在寻求创造有针对性的、更环保的杀菌剂来保护粮食作物方面迈出的重要一步。

几十年来，科学家们已经知道生物细胞能制造微小的圆形结构，称为细胞外囊泡。然而，直到最近才认识到它们在入侵微生物和宿主之间通信中的关键作用。

加州大学河滨分校的遗传学家金海玲和她的团队发现，植物利用这些囊泡向真菌入侵者发射RNA分子，抑制使真菌危险的基因。

“这些囊泡在细胞之间穿梭小rna，就像隐藏在里面的武器的小特洛伊木马，”Jin说，他是植物病理学和微生物学系的遗传学教授和Cy Mouradick主席。“它们可以抑制致病真菌基因的表达。”

与传统的杀菌剂相比，使用细胞外囊泡和小rna有几个优点。它们更环保，因为它们类似于自然产生的产品。最终，它们会降解，不会在土壤中留下有毒残留物。此外，金解释说，这种对抗真菌的方法不太可能产生耐药病原体。

科学家们在制造这些杀菌剂时遇到的一个棘手问题是如何将他们想要的小rna装载到囊泡中。

“我们想知道这些武器化的小rna是如何进入气泡的，”Jin说。“现在，我们认为我们找到了答案。”

她的实验室已经确定了几种作为结合剂的蛋白质，帮助选择小rna并将其装载到囊泡中。该实验室的研究详细发表在《自然植物》杂志的一篇新文章中。

金实验室多年来一直致力于基因沉默RNA杀菌剂的开发。朝着这一目标的努力使该团队在2013年取得了具有里程碑意义的发现，即基因沉默RNA信息可以从真菌病原体发送到植物宿主，以抑制宿主的免疫力。后来，研究小组了解到小rna可以双向移动——也可以从植物转移到致病的入侵细胞。

2018年，该团队发现，细胞外囊泡是这些小rna的主要传递系统。他们观察到，拟南芥植物会向灰霉病菌(Botrytis cinerea)分泌细胞外囊泡，这种真菌每年会导致灰霉病，并破坏数百万作物。

“这是宿主利用这些囊泡将小rna传递给另一个生物体的第一个例子，”Jin说。“以前我们看到了RNA的运动，但不知道小RNA是如何被选择和运输的。”

现在，她和她的同事们在拟南芥中发现了几种RNA结合蛋白，它们与特定的小RNA分子结合，并将它们装载到细胞外囊泡中。这表明这些蛋白质在囊泡中装载和稳定小rna方面起着重要作用。这一发现有助于增加基因沉默rna的有效载荷，使其形成囊泡，并提高疾病控制的效率。

一些科学家从植物囊泡中的RNA通信中获得灵感，设计了人类疗法。例如，一些人试图将抗癌rna和药物装载到水果或蔬菜的细胞外囊泡中，这样人们就可以吃或喝它们了。Jin希望她的实验室的发现可以帮助这些努力。

参考
何b，蔡q，乔林等。RNA结合蛋白有助于植物胞外囊泡中的小RNA负载。植物(2021)。https://doi.org/10.1038 / s41477 - 021 - 00863 - 8

本文已从以下地方重新发布材料．注:材料的长度和内容可能经过编辑。如需进一步信息，请联系所引用的来源。