Bitki / hayvan hibrit proteinleri, mahsullerin hastalıkları savuşturmasına yardımcı olabilir

Yeni bir biyolojik karışım az önce düştü.

Araştırmacıların 3 Mart Science dergisinde yayımladıkları rapora göre, kısmen bitki ve kısmen hayvan olan biyomühendislik ürünü bağışıklık sistemi proteinleri olan “Pikobodies”, floranın hastalıkları daha iyi savuşturmasına yardımcı olabilir. Protein hibritleri, hayvanların benzersiz esnekliğe sahip bağışıklık sistemlerini kullanarak, bitkilere ortaya çıkan patojenlerle savaşma yeteneği kazandırır.

Flora, hastalığa neden olan mikropları uzak tutmak için tipik olarak fiziksel engellere güvenir. Bitkilerin içinde alışılmadık bir şey olursa, dahili sensörler alarm verir ve enfekte olmuş hücreler ölür. Ancak patojenler bu savunmalardan kurtulmanın yollarını geliştirdikçe, bitkiler gerçek zamanlı olarak uyum sağlayamaz. Hayvanların adaptif bağışıklık sistemleri, bir patojene maruz kaldıklarında birkaç hafta içinde çok sayıda antikor üretebilir.

Bir kavram kanıtı çalışmasında, bilim adamları bir bitkinin dahili sensörünü hayvan antikorlarını desteklemek için genetik olarak değiştirdiler. Çalışmaya dahil olmayan Duke Üniversitesi’nden Howard Hughes Tıp Enstitüsü araştırmacısı bitki immünologu Xinnian Dong, yaklaşımın adaptif bağışıklık sisteminin istilacıları hedeflemek için neredeyse sınırsız ayarlamalar yapma gücünden yararlandığını ve bunu bitkilere ödünç verdiğini söylüyor.

Dong, birçok çiftliğin yalnızca bir tür bitkiyle dolu tarlalar yetiştirdiği için, özellikle mahsullerin daha uyumlu bağışıklık sistemlerine sahip olmaktan fayda sağlayabileceğini söylüyor. Doğada çeşitlilik, savunmasız bitkilerin hastalık yayan patojenlerden ve zararlılardan korunmasına yardımcı olabilir. Bir çiftlik daha çok bir büfe gibidir.

İngiltere’nin Norwich kentindeki Sainsbury Laboratuvarı’ndan bitki patoloğu Sophien Kamoun, araştırmacıların bitki genlerini hastalığa dirençli hale getirme konusunda başarılı olduklarını, ancak doğru genleri bulmanın ve onları düzenlemenin on yıldan fazla sürebileceğini söylüyor. O ve meslektaşları, bitki korumanın hayvanlardan ilham alan çözümlerden ek bir destek alıp alamayacağını öğrenmek istedi.

Pikobodileri oluşturmak için ekip, lama ve alpakalardan elde edilen küçük antikorları, tütün bitkilerinin yakın bir akrabası olan Nicotiana benthamiana’nın hücrelerinde bulunan Pik-1 adlı bir proteinle birleştirdi. Pik-1 tipik olarak, ölümcül bir patlama mantarının bitkilere bulaşmasına yardımcı olan bir proteini saptar (SN: 7/10/17). Bu test için hayvan antikorları, flüoresan proteinleri hedef alacak şekilde tasarlanmıştır.

Ekip, pikokorili bitkilerin, floresan proteinlere maruz kalan hücreleri öldürerek yapraklarda ölü yamalar oluşturduğunu buldu. Test edilen 11 versiyondan dördü yapraklar için toksik değildi ve yalnızca tasarlandıkları spesifik proteine ​​bağlı pikokorlar bağlandığında hücre ölümünü tetikledi.

Dahası, piko gövdeler, bitkilere yabancı bir istilacıya saldırmak için birden fazla yol sağlamak üzere birleştirilebilir. Bu taktik, bazı bağışıklık tepkilerini birden fazla açıdan atlatmak için çevik bir yetenekle patojenleri vurmak için yararlı olabilir.

Kamoun, teorik olarak, “incelediğimiz neredeyse tüm patojenlere karşı” pikobodiler yapmak mümkün diyor. Ancak tüm pikobody kombinasyonları testlerde birlikte çalışmadı. “Biraz çarptı ya da ıskaladı” diyor. “Biyomühendisliği geliştirmek için biraz daha temel bilgiye ihtiyacımız var.”