واکسن‌های گیاهی برای مبارزه با آفات کشاورزی ساخته شد

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از ایرنا، گروهی از پژوهشگران به ریاست محققان دانشگاه «هاله» در آلمان در ماه آگوست سال ۲۰۱۹ از ابداع یک رویکرد سریع و قابل اعتماد برای تولید واکسن برای گیاهان خبر دادند. این واکسن را می‌توان همانند یک آفت‌کش بر روی گیاه اسپری و یا حتی آن را همانند واکسن‌های حیوانی، تزریق کرد.

این واکسن با استفاده از سیستمی به نام «مداخله آر.ان.ای» و یا RNAi عمل می‌کند. RNAi را می‌توان نوعی سیستم ایمنی قلمداد کرد. این سلول، آر.ان.ای دو رشته‌ای که متعلق به خودش نباشد را شناسایی می‌کند؛ درست مانند ویروسی که تلاش می کند وارد سلول شود و برای این منظور آر.ان.ای را به قطعات کوچک خرد می‌کند.

سپس سلول، از این قطعات برای شناسایی و متوقف ساختن فعالیت بیشتر پاتوژن استفاده می‌کند. جالب اینجاست که سلول‌های یوکاریوتی (eukaryotic cells) - مانند حیوانات، گیاهان و قارچ‌ها - همچنین از RNAi برای تنظیم ژن‌های خود، تشخیص و سرکوب RNA خود استفاده می‌کنند. این کار می‌تواند مانند یک سوئیچ قطع برق لامپ، بیان ژن را از فعالیت بیاندازد و یا حتی تنظیم کند.

محققان این مداخله RNAi را در آزمایشگاه خود با استفاده از سلول‌های گیاهی کشت شده توتون و RNA دو رشته از TBSV (ویروس شیرین‌کننده گوجه فرنگی) از نو تولید کردند. سپس، آن‌ها به دنبال RNA ویروسی گشتند که قوی‌ترین واکنش RNAi را در تنباکو ایجاد می‌کند. پس از شناسایی این RNA ویروسی، آن‌ها آزمایش‌های «واکسیناسیون» را انجام دادند و RNA را به گیاهان تنباکو آلوده تزریق کردند. محققان متوجه شدند که گیاهان تلقیح شده با قوی‌ترین واکسن با میزان ۹۰٪ محافظت شدند.

یکی از مهم‌ترین مزایای واکسیناسیون گیاهان این است که مولکول‌های RNA را می‌توان از طریق کاربرد موضعی مانند اسپری، تزریق به ساقه، خیساندن ریشه یا درمان بذر به گیاهان ارائه داد.

این روش ساده مزیت دیگری نیز دارد و آن قابلیت انعطاف‌پذیری است. ویروس‌ها و پاتوژن‌ها برای سازگاری با محیط‌های متغیر به طور مداوم جهش می‌یابند. طراحی یک واکسن RNA مناسب، سریعتر و آسان‌تر از رویه‌های وقت‌گیر و  پر زحمت لازم برای ویرایش ژن است.

این واکسن برای گیاهان چند ساله مانند انگور، درخت مرکبات و سیب که تهیه واکسن برای آن‌ها اغلب به سال‌ها آزمایش نیاز دارد و اصلاح ژنتیکی آن‌ها پر هزینه است یک مزیت محسوب می‌شود.

واکسن‌های RNAi همچنین بسیار خاص هستند، این واکسن‌ها فقط پاتوژن‌های هدف را تحت تأثیر قرار می‌دهند؛ این در حالی است که انتظار می‌رود اثرات ناخواسته آن‌ها بر روی سایر ارگانیسم‌ها محدود باشد.