Не подобається колір троянд у саду? Хочеться прискорити дозрівання овочів на полі? Обприскати їх спреєм, який просто вимкне певні гени, і отримаєте потрібний результат. Принаймні, саме над такими засобами зараз працюють вчені.
Фермери можуть використовувати такі вимикаючі генні спреї для прискорення росту, посилення поживності рослин, захисту їх від посухи або комах з вірусами. Така техніка дає можливість змінити ознаки рослин, при цьому не змінюючи їх ДНК.
«Спрей можна використовувати відразу, не треба чекати роками, поки модифікують ДНК або ж виведуть новий сорт», — говорить Девід Болкомб з Кембриджа, який вивчає технологію придушення експресії генів у рослинах. При цьому один спрей можна використовувати на різних видах та сортах.
А компанії, на кшталт «Монсанто», вже розробляють подібні спреї, які проникають всередину комах і вбивають їх, відключаючи певні життєво необхідні гени.
Тепер же вчені з університету Квінсленда в Австралії зуміли досягти тривалого ефекту вимикання генів всередині рослинних клітин. Вони захистили рослини тютюну від дії вірусу на 20 днів за допомогою лише одного застосування вимикального генного спрею. Така техніка дозволяє змінити різні ознаки в рослинах, але вчені поки не проводили подібних експериментів, зосередившись на технології захисту врожаю.
Вимикання генів використовує систему природного захисту. Коли віруси впроваджуються в клітини, клітини вирізають частину РНК вірусів для виробництва невеликих зразків двохланцюгової РНК, які використовують для розпізнавання і знищення будь-яких РНК, що збігаються зі зразком. Без вірусної РНК немає вірусних білків, а отже, віруси не можуть розмножуватися.
РНК-інтерференція може використовуватися для блокування будь-яких протеїнів. Спроби створити ліки на основі цієї технології для людей поки не увінчалися успіхом, так як при введенні в кров РНК швидко розпадаються. А в рослинах це працює. Спрей працює так: позитивно заряджені глиняні наночастинки, зроблені з хлориду магнію, наприклад, зв’язуються і захищають негативно заряджені РНК. З часом частинки взаємодіють з вуглекислим газом і розпадаються, повільно випускаючи РНК.
Віруси рослин є проблемою для сільського господарства по всьому світу, і жоден з існуючих зараз засобів не спрямоване безпосередньо на них. Фермери або можуть вирощувати стійкі до вірусів сорти, якщо, звичайно, такі існують, або вбивати організми-переносники, начебто попелиць. Так що якщо антивірусний спрей покаже себе добре і в польових умовах, то він може бути украй затребуваний.
Правда, є велика проблема — ціна. Глиняні наночастинки дешеві, а ось виробництво РНК дороге. Декілька років тому один грам такої речовини, якої вистачило б на маленьке поле, коштувало 100 000 доларів. Але це швидко змінюється. Наприклад, компанія Apse націлена налагодити масове виробництво РНК всього по 2 долари за грам.
Спреї, які вимикають гени, будуть безпечніше звичайних пестицидів. РНК не може проникнути крізь людську шкіру і швидко розкладається в тілі.