Вчені можуть випадково створити невразливі віруси-мутанти
Технології редагування генів, що застосовуються для вирощування стійких до вірусів сільськогосподарських рослин, можуть таїти в собі небезпеку, попереджає міжнародна група вчених з Канади, Бельгії та Швейцарії. За їх словами, створення генетично модифікованого маніока в контрольованих лабораторних умовах призводить до розмноження мутантних вірусів, що сприяють загибелі врожаю.
У журналі Genome Biology вчені опублікували дослідження, в ході якого скористалися системою CRISPR-Cas9, що дати рослинам Manihot esculenta штучний імунітет до патогенного вірусу африканської мозаїки маніока. Як виявилося, ця технологія не здатна забезпечити ефективну стійкість до інфекційного агента в тепличних умовах. Більш того, 33-48% вірусних геномів, піддалися атаці з боку системи CRISPR, заробили однонуклеотидний мутацію, що надає невразливість до штучного імунітету.
Вчені розробили sgRNA1 — гідів РНК, спрямовану проти вірусних генів AC2 і AC3. Перший кодує багатофункціональний білок TrAP, що відповідає за активацію інших вірусних генів, патогенність і придушення сайлесінга (процесу вимикання генів). Другий кодує білок REn, який бере участь в розмноженні вірусу. sgRNA1 вказує ферменту Cas9, який грає роль «ножиць», яку ділянку генома потрібно розрізати.
У теорії це повинно привести до придушення AC2 і AC3 і знищення вірусу. Але виявилося, що ніяких відмінностей в стійкості до вірусу між рослинами дикого типу і трансгенним маніоком не було.
Дослідники секвенували 4942 генома вірусів, виділених з рослин через 3 і 8 тижнів після зараження і з’ясували, що в 33-48% вірусів, які зазнали впливу CRISPR-Cas9, в гені AC2 відбувалася мутація в вигляді вставки додаткового нуклеотиду. Цей нуклеотид перериває кодування білка, але при цьому створює умови для кодування відсутніх елементів TrAP.
Маніок — це бульбоплідні тропічна рослина, яка вирощується і вживається в їжу в Південній Америці, Африці та Азії. Він є основним джерелом вуглеводів для мільярдів людей, проте мозаїчна хвороба призводить до 20% -ної втрати врожаю. Біотехнології вважаються перспективним напрямком вирішення продовольчої проблеми, хоча віруси з часом розвивають стійкість до різних методів.
Дослідники закликають проводити додаткові дослідження генно-інженерних методів боротьби з інфекціями, щоб не допустити еволюцію мутантних вірусів.
Источник: NEWS.am
