Modifikovaná kukurica bojuje proti hubám s "trójskym koňom" RNA

Anonim

Modifikovaná kukurica bojuje proti hubám s "trójskym koňom " RNA

biológie

Michael Irving

14. marca 2017

3 obrázky

Výskumníci majú geneticky modifikovanú kukuricu na neutralizáciu toxických zlúčenín nachádzajúcich sa v hubách (Credit: University of Arizona)

Rodina húb Aspergillus je nebezpečnou kontamináciou potravín vďaka svojej tendencii produkovať aflatoxíny. Tieto karcinogénne zlúčeniny sa spájajú so zakrpateným rastom detí, rakovinou pečene a potlačovaním imunity, čo zasa zvyšuje zraniteľnosť osoby voči podmienkam ako je HIV. Teraz výskumníci na univerzite v Arizone majú geneticky modifikované rastliny kukurice, aby sa mohli zbaviť, tým, že im umožnia poslať do húb molekuly "trójskeho koňa", aby neutralizovali schopnosť produkovať toxíny.

Dokonca aj malé množstvá aflatoxínu môžu zničiť veľkú úrody a US Food and Drug Administration (FDA) má prísne smernice, ktoré obmedzujú množstvo povolené v potravinách len na 20 mikrogramov na kilogram alebo 20 častí na miliardu (ppb). Problémom je, že v rozvojových krajinách je tento limit oveľa ťažšie vynútiť, čo znamená, že hladiny aflatoxínov by mohli stúpať až 100 000 ppb.

"Aflatoxín je jedným z najsilnejších toxínov na planéte, " hovorí Monica Schmidtová, vedúca výskumná pracoviska. "Zvyčajne to nebude úplne zabiť človeka, ale môže vás veľmi zle."

Nová technika pracuje tým, že využíva výhody molekúl RNA medzi infikovanou kukuricou a hubou Aspergillus. Vďaka tomu výskumníci UA modifikovali genetický kód kukurice tak, že v jadre produkujú molekuly RNA v tvare vlásenky, a keď sa huba zachytí, sú do neho zaslané. Akonáhle sa tieto molekuly zameriavajú na určitú časť hubovej RNA, zabraňujú jej produkcii určitého enzýmu a zastavia tvorbu aflatoxínu.

"Keď som o tom v literatúre prečítal, pomyslel som si:" Prečo nemôžeme urobiť trójskeho koňa, aby sme tento toxín vypli? ", Hovorí Schmidt. "Zaviedli sme geneticky upravený DNA konštrukt do kukurice, ktorá prechádza RNA do huby, keď infikuje kukuricu."

Zásah RNA nezabije hubu, ale znižuje jej toxicitu na úroveň, ktorá je dostatočne bezpečná na ľudskú spotrebu. Podobne po porovnaní RNA transkriptov modifikovaných rastlín s nemodifikovanými rastlinami tím neočakáva, že zmeny, ktoré urobili ku kukurici, by mali akékoľvek vedľajšie účinky pre ľudí, ktorí ich konzumujú.

"Táto kukurica by bola ako každá iná, " hovorí Schmidt. "Jediným znakom, ktorý ho odlišuje, je jeho schopnosť vypnúť produkciu toxínov, nemala by mať iné účinky, ale samozrejme bude potrebné vykonať veľa následných testov predtým, než sa dá pestovať na poliach. "

Na overenie účinnosti ich techniky výskumníci pestovali niekoľko sad rastlín kukurice infikovaných hubou Aspergillus a po mesiaci testovali svoje hladiny toxínu. Kontrolná skupina, ktorá nebola ošetrená, vykazovala hladiny aflatoxínu až do 10 000 ppb - stopy v modifikovaných rastlinách, na druhej strane boli takmer nedetekovateľné. Tím podal patent na techniku, ktorá má zjavne potenciál použiť aj na iné plodiny.

Výskum bol publikovaný v časopise Science Advances a Schmidt opisuje štúdiu na nižšie uvedenom videu.

Zdroj: Arizona univerzita

Výskumníci majú geneticky modifikovanú kukuricu na neutralizáciu toxických zlúčenín nachádzajúcich sa v hubách (Credit: University of Arizona)

Zatiaľ čo hladiny infekcie sa zdajú byť rovnaké medzi modifikovanou a nemodifikovanou kukuricou, úrovne toxicity sú drasticky odlišné (Credit: Monica Schmidt)

Tri modifikované rastliny vpravo sa zdajú byť rovnaké ako nemodifikovaný exemplár na ľavej strane a vedci sa domnievajú, že vedľajšie účinky tejto techniky okrem neutralizácie hubovej toxicity (Credit: Monica Schmidt)