Вы наверняка слышали, как вредно ГМО. Правда ли это? Вопрос спорный и достаточно сложный, но одно можно утверждать точно: отношение к ГМО в обществе не слишком хорошее. Поэтому у ученых часто возникают проблемы при изучении этой технологии, а использовать её в сельском хозяйстве ещё сложнее. Но учёные нашли выход! В этой статье вы узнаете, что ждёт паразитов, которые посмеют вторгнуться в растительный организм, и как можно вакцинировать растения.
Напомним, что суть прививок заключается в том, что человеку вводят ослабленных возбудителей заболеваний. В результате иммунная система тренируется справляться с патогенами, чтобы дать отпор во время настоящего заражения.
Некоторые читатели, наверное, спросят: "Зачем нам рассказывают про вакцины? Речь ведь о растениях, а мы не овощи!” Так вот, есть механизм, который может защитить растения, подобно вакцинации у людей! Невероятно, правда? Это механизм именуется громоздким сочетанием “РНК-интерференция”. Для начала проясним для некоторых читателей, что такое РНК и ДНК.
Две молекулы жизни
ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) - это молекула, которая ,подобно книге, хранит информацию о нашем организме, которую надо доставлять различным частям клетки, чтобы она выполняла свои функции слаженно. Для того, чтобы выполнять эту работу, используются молекулы РНК (рибонуклеиновая кислота). Она имеет только одну цепь, а не две, как ДНК.
В РНК вместо Т буква У, но она всё равно связывается с А. В русском языке похожая ситуация с буквами Е и Ё.
РНК, которая передает информацию от ДНК остальной клетке, называется информационной, иРНК. Без неё информация, хранящаяся в ДНК не смогла бы использоваться, а синтез белков, которые выполняют всю работу в клетке, был бы невозможен.
Теперь, когда мы разобрались с базовыми понятиями, то можем перейти к делу. Что же такое РНК-интерференция? Как её использовать для защиты растений? Сейчас разберёмся.
Теперь о рисках
Допустим, что мы знаем, как записан жизненно важный белок в последовательности ДНК и РНК. Ученые в своих лабораториях синтезируют иРНК, кодирующую нужный белок. А дальше извращают её и наше представление о строении РНК. Они делают её двухцепочечной! Но не забывайте о принципе комплементарности, для РНК он работает так же. Очень важно знать, что вторая цепь иРНК, которую пристроили ей учёные, не несёт в себе информацию. Если вы напишете слово наоборот, то не сможете сразу догадаться, что оно значит. Здесь всё так же.
Двухцепочечная РНК - это извращение для клетки. Чтобы от неё избавиться, есть белки, которые режут её на части! Очень жестоко, не правда ли? Но это ещё не всё. Есть комплекс белков с говорящим названием RISC. Он расплетает остатки двухцепочечной РНК и берёт на экспертизу пристроенный бессмысленный участок РНК. Делает он это, потому что благодаря комплементарности использует бессмысленную цепь РНК как отпечатки пальцев иРНК, чтобы потом находить её и безжалостно резать на куски. Понятно, что в результате жизненно важный белок паразита не сможет образоваться, так как переносчиков информации, иРНК, будут резать. Для наглядности приложена подробная схема всего этого процесса(мРНК - тоже самое, что и иРНК):
В основном это используется против вирусов, так как у них РНК часто бывают двухцепочечными, но ученые могут сделать так для любых белков организма.
Получается, что можно сделать раствор из этих двухцепочечных РНК, одна цепь которой несет важную информацию о жизненно необходимом белке. А дальше опрыскать пораженное растение им. В результате белки, важные для возбудителей заболевания, не будут у них синтезироваться, что приведёт к гибели паразита.
И что же это всё значит?
Таким образом, без вмешательства в ДНК растения мы вводим в него частицы возбудителя заболевания( а именно иРНК), чтобы оно смогло справиться с настоящими паразитами. Согласитесь, принцип очень похож на вакцинацию людей. Вследствие этого, учёные, несмотря на непризнание обществом ГМО, смогли придумать новый и эффективный метод защиты культурных растений.
А как вы относитесь к ГМО? Пишите в комментариях!
Читайте больше классных постов в моем телеграм-канале о биологии
Также есть интересные статьи на дзене: об ЛГБТ и гомофобии с точки зрения науки, подборка научно-популярных сайтов о биологии, серия статей об апоптозе: первая часть и вторая часть.