Τα ευρήματα, που δημοσιεύτικαν στην Nucleic Acids Research, περιγράφουν λεπτομερώς μια καινοτόμο προσέγγιση, που χρησιμοποιεί έναν καλοήθη ιό ο οποίος απελευθερώνει ειδικά σχεδιασμένα μικρά μόρια RNA για την επιλεκτική σίγαση των γονιδίων-στόχων, χωρίς να μεταβάλλει τη γενετική σύνθεση του φυτού.
Το χαρακτηριστικό αυτό έχει σημαντική σημασία στην Ευρωπαϊκή Ένωση, όπου οι κανονισμοί για τους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς (ΓΤΟ) είναι αυστηροί. Κατά συνέπεια, η ερευνητική ομάδα έχει υποβάλει αίτηση ευρωπαϊκού διπλώματος ευρεσιτεχνίας για τη διασφάλιση αυτής της τεχνολογίας που ανήκει από κοινού στο Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας της Ισπανίας (CSIC) και στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Βαλένθια.
Η τεχνολογία βασίζεται στη χρήση τεχνητών microRNAs (amiRNAs) – μικροσκοπικά μόρια RNA που παρουσιάζουν χαρακτηριστικά που μοιάζουν με του DNA αλλά είναι σημαντικά μικρότερα. Αυτά τα amiRNAs είναι σχολαστικά σχεδιασμένα ώστε να εξασφαλίζουν υψηλή εξειδίκευση, αποτρέποντας την ακούσια απενεργοποίηση γονιδίων. Προέρχονται από μεγαλύτερα πρόδρομα μόρια, το μέγεθος των οποίων βελτιστοποιήθηκε με τη χρήση του Arabidopsis thaliana, ενός συχνά χρησιμοποιούμενου ποώδους φυτού στη μοριακή βιολογία και την έρευνα της γενετικής των φυτών.
Η μέθοδος αυτή ανοίγει δυνατότητες για ευρεία υιοθέτηση στην αγορά. Έχει εφαρμογές στην ενίσχυση της παραγωγικότητας των καλλιεργειών, στη θωράκιση των φυτών από ασθένειες και στην ενίσχυση της ανθεκτικότητάς τους στις περιβαλλοντικές μεταβολές. Ο ψεκασμός, ο οποίος περιέχει έναν αβλαβή ιό, εφαρμόζεται στο φυτό-στόχο. Μόλις εισέλθει στο εσωτερικό του φυτού, ο ιός πολλαπλασιάζεται και εκλύει τα τεχνητά μόρια RNA που είναι απαραίτητα για την απενεργοποίηση του επιθυμητού γονιδίου.
«Από τη μία πλευρά, καταφέραμε να μειώσουμε σημαντικά το μέγεθος των πρόδρομων μορίων των τεχνητών microRNAs χωρίς να επηρεάσουμε τη δραστηριότητά τους», δήλωσε ο Alberto Carbonell, ερευνητής στο CSIC.
«Από την άλλη, αποδείξαμε ότι μπορούμε να αδρανοποιήσουμε φυτικά γονίδια ψεκάζοντας φυτικά εκχυλίσματα που περιλαμβάνουν αβλαβείς ιικούς φορείς που παράγουν amiRNAs από ελάχιστα πρόδρομα μόρια», πρόσθεσε.
Η τεχνολογία αυτή προσφέρει μια σειρά από οφέλη. Πρώτον, μια μόνο εφαρμογή ψεκασμού μπορεί να εισάγει τον αβλαβή ιό και να παράγει amiRNAs στους στοχευμένους φυτικούς ιστούς, εξαλείφοντας την ανάγκη για πολλαπλές επεξεργασίες και μειώνοντας το κόστος εφαρμογής. Για παράδειγμα, οι ερευνητές απέδειξαν την αδρανοποίηση γονιδίων που σχετίζονται με τη βιοσύνθεση της χλωροφύλλης με τη χρήση ενός μόνο ψεκασμού, οδηγώντας στο κιτρίνισμα των προσβεβλημένων ιστών.
Η αποσιώπηση συγκεκριμένων γονιδίων μέσα στα ελαιόδεντρα μπορεί να ενισχύσει την ανθεκτικότητά τους στο Σύνδρομο Γρήγορης Παρακμής της Ελιάς (OQDS), μια καταστροφική ασθένεια που προκαλείται από το βακτήριο Xylella fastidiosa. Οι ερευνητές εντόπισαν βασικά γονίδια μέσα στα ελαιόδεντρα που, όταν αποσιωπηθούν, θα μπορούσαν να ενισχύσουν την ικανότητά τους να αποκρούουν το OQDS.
Τα ελαιόδεντρα διαθέτουν αμυντικούς μηχανισμούς και οι ερευνητές διερευνούν τρόπους ενίσχυσης αυτών των φυσικών δικλείδων ασφαλείας. Στοχεύοντας σε συγκεκριμένα γονίδια μέσα στα ίδια τα ελαιόδεντρα, οι ερευνητές στοχεύουν στην ενίσχυση της ανθεκτικότητάς τους στο OQDS.
Τα ακριβή γονίδια που εντοπίστηκαν για αποσιώπηση παίζουν ζωτικό ρόλο στην αλληλεπίδραση του δέντρου με την Xylella fastidiosa. Ορισμένα από αυτά τα γονίδια εμπλέκονται στην αντίδραση του δέντρου στο βακτήριο, επηρεάζοντας τη σοβαρότητα των συμπτωμάτων του OQDS. Με την αποσιώπηση αυτών των συγκεκριμένων γονιδίων, οι ερευνητές ελπίζουν να τροποποιήσουν την αντίδραση του ελαιόδεντρου στην Xylella fastidiosa, καθιστώντας το πιο ανθεκτικό στην ασθένεια.
Η αποσιώπηση αυτών των γονιδίων στο ελαιόδεντρο, προσφέρει μια πιθανή λύση για την καταπολέμηση της OQDS, ελαχιστοποιώντας παράλληλα την ανάγκη για φυτοφάρμακα ευρέος φάσματος. Η προσέγγιση αυτή όχι μόνο θα ενίσχυε την ανθεκτικότητα του δέντρου στην ασθένεια, αλλά θα συνέβαλε επίσης σε βιώσιμες και φιλικές προς το περιβάλλον γεωργικές πρακτικές.
Πηγή: OliveOilTimes
