Twoja wyszukiwarka

MAGDALENA FIKUS
ODPORNOŚĆ KONTROLOWANA
Wiedza i Życie nr 3/1997
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 3/1997

Od ponad pół wieku znane są białka wytwarzane w komórkach kręgowców w odpowiedzi na inwazję wirusa, które nazwano interferonami. Interferony wydzielane poza zakażoną komórkę, "uprzedzają" otoczenie o obecności wirusa w tkance. Zaalarmowane w ten sposób jeszcze zdrowe komórki zaczynają wytwarzać dwa specyficzne enzymy: syntetazę 2',5'oligoadenylonukleotydów
(2-5A-aza) i enzym degradujący dwuniciowy RNA (RN-aza L). Oba enzymy chronią komórkę przed zakażeniem wirusem, znakując, a potem wybiórczo niszcząc dwuniciowy RNA wirusa. Takiego systemu nie znaleziono w roślinach i dopiero niedawno naukowcy postanowili sprawdzić, co się stanie, jeśli wprowadzi się go do komórek roślinnych metodami inżynierii genetycznej, a potem zakazi roślinę wirusem.

Zakażenia wirusowe roślin uprawnych mają ogromne konsekwencje gospodarcze: niekiedy powodują nawet 90% obniżenie plonów. Nic więc dziwnego, że wraz z pojawieniem się możliwości kontrolowanej, molekularnej modyfikacji genomu roślin rozpoczęto też próby uzyskania ich odporności na te choroby.

Polegały one na zastosowaniu strategii "korzyści z cech patogenu". Do genomu rośliny wprowadza się dodatkowo geny kodujące w nadmiarze określone, jedno białko wirusa, które po ewentualnej infekcji tak zaburza jego cykl życiowy, że roślina przestaje być na to zakażenie wrażliwa. Niestety, nie w pełni rozumiemy skutki nadprodukcji białek wirusowych (metoda ta działa wybiórczo, tylko wobec wirusa - dawcy genu dla rośliny), trudno sobie zatem wyobrazić przygotowanie odmian roślin odpornych jednocześnie na wiele różnych zakażeń.

W jednym z doświadczeń japońscy badacze wprowadzili do tytoniu (rośliny modelowej), tylko gen 2-5A-azy, a w równoległym doświadczeniu, do innej grupy doświadczalnej takich samych roślin dwa geny, kodujące 2-5A-azę oraz RN-azę L. W pierwszym przypadku nie zmieniła się podatność roślin na zakażenie wirusami, w drugim tytoń stał się odporny na zakażenie pięcioma różnymi wirusami. Komórki nimi zakażone ginęły, co uniemożliwiało dalsze rozprzestrzenianie się zakażenia w roślinie.

Podobne, choć może nie aż tak obiecujące wyniki uzyskano w Instytutcie Biotechnologicznym w Cleveland w USA: zamiast pełnej odporności obserwowano zmniejszoną podatność tytoniu na zakażenie kilkoma wirusami. Być może jest to nawet, z ekologicznego punktu widzenia, korzystniejszy wynik, niż całkowite zablokowanie infekcji, wydaje się także bezpieczniejszy niż tworzenie roślin niosących dodatkowe kopie wirusowych genów.

Dodatkowego sprawdzenia doświadczalnego wymagają wątpliwości, czy dwa geny kodujące enzymy "interferonowej obrony" utrzymają się w kolejnych pokoleniach rośliny i czy rozwój i wzrost roślin nie ulegnie zmianom w wyniku ekspresji dwu obcych genów.

"Nature Biotechnology", 11/1996

O podobnych zagadnieniach przeczytasz w artykułach:
(01/97) WOKÓŁ RYTÓW Z CÔA
(02/97) TRANSGENICZNA ŻYWNOŚĆ
(04/97) POMIDOR PRZECIW WŚCIEKLIŹNIE, BANAN PRZECIW MALARII
(04/97) TRANSGENICZNE STRACHY
(08/97) WINO GENETYKÓW
(09/97) GENETYCZNI KOLONIZATORZY