РНК-интерференцию можно использовать для борьбы с вредителями растений

Ученые из Эстонии, Бельгии и Нидерландов предложили использовать двухцепочечные РНК в качестве биобизопасных инсектицидов и проверили метод на рапсовом цветоеде (Brassicogethes aeneus) — вредителе масличного рапса. Жучков кормили пыльниками рапса, обработанными двухцепочечной РНК. Молекула РНК связывалась с геном αCOP насекомого и обеспечивала его сайленсинг за счет РНК-интерференции. Это приводило к повышенной смертности цветоедов. Длительное кормление обработанными пыльниками (17 дней) было эффективнее краткосрочного (3 дня). Авторы считают, что опрыскивание растений раствором двухцепочечной РНК — потенциально эффективная стратегия для борьбы с вредителями. Они отмечают, что применение двухцепочечной РНК в форме спрея проще с точки зрения биотехнологии, чем выращивание генетически модифицированных растений, и имеет меньше юридических ограничений.

Добавить в избранное

Вам будет интересно

09.02.2024
634
0

Генетически модифицированные микроорганизмы находят все более широкое применение в промышленности, но с этим связаны и риски — например, при нарушении условий содержания микроорганизм может попасть в окружающую среду. Один из способов предотвратить такие утечки предложили авторы статьи в Nature Communications. Чтобы контролировать выживание пекарских дрожжей, они изменили стабильность нескольких ключевых белков и сделали ее зависимой от эстрадиола.

Ученые получили 775 штаммов Saccharomyces cerevisiae; в одном из генов каждого штамма  был изменен дегрон (участок, регулирующий скорость деградации белка). Модифицированный дегрон стабилизировался эстрадиолом, поэтому каждый из 775 полученных штаммов сохранял экспрессию белка только в присутствии этого соединения. Три гена — SPC110, DIS3 и RRP46 — оказались наиболее подходящими мишенями. Соответствующие штаммы нормально росли в присутствии эстрадиола, но их рост нарушался в его отсутствие. Наиболее значительное сдерживание роста обеспечил штамм с модификацией SPC110 — частота уклонения от такой системы контроля составила менее 5×10-7. Однако некоторым клеткам все же удавалось обойти внесенное учеными ограничение. Анализ «нарушителей» показал, что наиболее частым способом была мутация, вносящая преждевременный стоп-кодон на C-конце белка. Удаление C-концевого домена белка еще сильнее снизило выживаемость модифицированных дрожжей в отсутствие эстрадиола.

Авторы отмечают, что предложенный метод, основанный на лиганд-зависимом изменении стабильности ключевых белков, можно расширить — например, использовать другие малые молекулы в тех случаях, когда применение эстрадиола нежелательно.

29.01.2024
679
0

Растущая распространенность пластиковых отходов вызывает интерес к возможностям переработки пластмасс в полезные биоматериалы. Одно из решений предложили ученые из США — они получили штамм бактерий рода Pseudomonas, способный превращать деполимеризованный полиэтилен  в рекомбинантные белки.

Для работы исследователи выбрали штамм P. aeruginosa RR1 и P. oleovorans, поскольку для них уже была показана способность утилизировать пиролизованный полиэтилен. В качестве источника углерода авторы взяли гексадекан — аналог деполимеризованного полиэтилена. Они протестировали различные условия культивирования, в которых варьировали количества гексадекана (0,46%, 4,6% или 9,2%), количества элементарного азота (0,65 г/л или 1,3 г/л) и его источники (NH4Cl или NH4NO3). Результаты указывают на то, что преимущество в росте бактерий обеспечивают более низкие концентрации углеводородов, а оптимальным источником азота служит хлорид аммония. После оптимизации состава сред авторы добились устойчивого — свыше 1 × 109 КОЕ/мл — роста биомассы.

Бактерии в данном исследовании синтезировали зеленый флуоресцентный белок (GFP), на котором авторы проверили способность бактерий синтезировать целевой продукт, и белок шелка. Индукция экспрессии этих белков осуществлялась при помощи изопропил-β-d-1-тиогалактопиранозида (IPTG). P. aeruginosa в предложенной системе экспрессировала рекомбинантные белки, причем их концентрация достигала 10 мг/л при использовании гексадекана в качестве единственного источника углерода. Эффективность также подтвердилась в случае, когда среда для роста содержала смесь линейных и разветвленных алканов, полученную при деполимеризации полиэтилена. Бактерии, росшие на таких средах, экспрессировали белок шелка в количестве 11,3 ± 1,1 мг/л. Авторы исследования рассчитывают, что полученные результаты окажутся полезны для переработки пластиковых отходов.

29.08.2023
486
0

Рак эндометрия — пятый по распространенности вид онкологии у женщин. Для понимания этиологии этого заболевания важно идентифицировать генетические черты, которые обуславливают предрасположенность к нему. С помощью полногеномного секвенирования ученые идентифицировали 16 локусов, ассоциированных с риском рака эндометрия.

В ходе этого исследования авторы работы подтвердили уже существующие генетические связи, а также обнаружили два варианта риска, связанных с экспрессией ZKSCAN5 и CYP3A7. Второй из них связан с уровнем половых гормонов: CYP3A7 кодирует фермент, метаболизирующий тестостерон. Исследователи выяснили, что аллели риска ассоциированы с более низкой экспрессией CYP3A7. Его сниженная экспрессия была связана с высоким уровнем тестостерона у женщин, и именно эти варианты оказались ассоциированы с риском рака эндометрия. Такие результаты, по словам ученых, позволяют говорить о возможности применения антиандрогеновой терапии для снижения риска развития рака эндометрия.

25.08.2023
513
0

Ощущение горечи во рту нередко оказывается симптомом заболевания, вызванного патогенными микроорганизмами. Рецепторы горького вкуса кодируются генами Tas2r, но эти гены также обеспечивают защиту от бактерий и паразитов в полости рта и кишечнике. Ученые выяснили, как именно восприятие горечи искажается при воспалительных процессах.

Оказалось, что экспрессия Tas2r изменяется в ответ на липополисахариды, входящие в состав бактериальных мембран. В опытах на мышах липополисахариды заметно увеличили доступность генов, кодирующих Tas2r. Иными словами, искажение горького вкуса было вызвано эпигенетическим механизмом, причем изменения происходили на периферии и не затрагивали мозг напрямую. Воспалительный ответ на липополисахариды влиял, в частности, на экспрессию генов в стволовых клетках вкусовых сосочков. Такое ремоделирование может способствовать формированию эпигенетической памяти, которая позволит организму быстрее реагировать на будущие инфекции, но также способно на долгое время изменить восприятие вкуса.

26.06.2023
873
0

Эпителиальные клетки — первая линия защиты организма от патогенов, запускающая иммунный ответ в случае их вторжения. Чтобы подробнее изучить эти механизмы, ученые из центра имени Макса Дельбрюка создали линию клеток легочного эпителия, которые начинают светиться красным, когда запускают иммунную реакцию.

Эта клеточная линия несет искусственно созданный регуляторный участок ДНК, который включает или выключает экспрессию флуоресцентного белка в зависимости от того, идет ли в клетке иммунный ответ. Изначально разработка создавалась для изучения механизмов, связанных с онкологическими заболеваниями, но во время пандемии ученые решили испытать ее на зараженных вирусом клетках. Клетки полученной линии светились красным, когда врожденный иммунный ответ активировался вирусом SARS-CoV-2 или искусственными биохимическими сигналами. Кроме того, от интенсивности иммунного ответа зависит также уровень флуоресценции — это позволяет выявлять не только сам факт активации иммунитета, но и то, насколько сильно зараженная клетка «сопротивляется» инфекции.

Ученые рассчитывают, что созданный ими клеточный сенсор иммунного ответа поможет в борьбе с будущими пандемиями. Эта разработка может быть полезной при исследованиях препаратов, влияющих на иммунный ответ при вирусной инфекции.