Замалчивание генов у растений столкнулось с серьезными проблемами, в первую очередь из-за сложности транспортировки молекул РНК через мембраны растительных клеток и достижения системных эффектов. Традиционные методы генной инженерии отнимают много времени и часто ограничены генотипом растения. В связи с этими проблемами существует острая необходимость в инновационных решениях, способствующих эффективному подавлению генов и повышению продуктивности сельскохозяйственных культур.
Исследователи из Университета Коннектикута и Национальной лаборатории Ок-Риджа разработали инновационный метод с использованием катионизированного бычьего сывороточного альбумина (cBSA) и нанокомплексов двухцепочечной РНК (dsRNA) для достижения эффективного системного подавления генов у растений.
Это исследование , опубликованное в журнале Horticultural Research, демонстрирует потенциал этих нанокомплексов в преодолении ограничений традиционных методов доставки РНК, предлагая новый инструмент для биотехнологии растений.
В исследовании представлена разработка нанокомплексов cBSA/dsRNA для системного подавления генов у растений табака и тополя. Модифицировав бычий сывороточный альбумин, чтобы он нес положительный заряд , исследователи создали нанокомплексы, которые связывают молекулы дцРНК, облегчая их транспорт и системное подавление генов.
Эксперименты продемонстрировали успешное подавление генов DR5-GUS и 35S-GUS, что привело к значительному снижению экспрессии генов . Эта технология оказалась эффективной при доставке молекул РНК через мембраны растительных клеток, преодолевая барьер отрицательного заряда, возникающий при применении голой РНК.
Предлагая удобный, быстрый и нетрансгенный подход, этот метод перспективен для характеристики функций генов, улучшения сельскохозяйственных культур и крупномасштабного сельскохозяйственного применения благодаря своей масштабируемости и экономической эффективности.
Доктор Йи Ли, ведущий исследователь проекта, сказал: «Разработка нанокомплексов cBSA/dsRNA представляет собой значительный прогресс в биотехнологии растений. Эта технология не только способствует эффективному подавлению генов, но также предлагает практическое и масштабируемое решение для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Мы считаем, что этот метод проложит путь к новым применениям в редактировании генов и сельскохозяйственных исследованиях».
Значение этого исследования огромно: оно предлагает потенциальное решение проблемы временного подавления генов в полевых культурах, включая садовые деревья. Эта технология может повысить урожайность сельскохозяйственных культур, воздействуя на гены, которые влияют на устойчивость к засухе, развитие плодов и устойчивость к стрессу, и все это без необходимости генетической модификации.
Масштабируемость и недорогой характер этого метода могут изменить правила игры в устойчивом сельском хозяйстве.
