Борьба с болезнями сельскохозяйственных культур, переносимыми тлей
В этой статье обсуждается инновационное использование белков шипов для борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур, переносимыми тлей. Блокируя связывание вирусов с рецепторами тли, исследователи разработали метод предотвращения передачи болезней и уничтожения тли, представляя более безопасную и эффективную альтернативу традиционным пестицидам.
Инновационное использование белков-шипов для борьбы с вирусами сельскохозяйственных культур
Тля, крошечные насекомые, известные своей привычкой высасывать сок, уже давно представляют серьезную угрозу для сельскохозяйственных культур во всем мире. Помимо прямого вреда, тля наносит vectors для многочисленных разрушительных вирусов растений. Однако новаторские исследования Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (ARS) готовы изменить ситуацию с этими вредителями, используя неожиданного союзника: белок-шип.
Недавние достижения Мишель Хек, молекулярного биолога-исследователя из ARS, и ее команды выявили новый подход к борьбе с болезнями, переносимыми тлей. Используя белок-шип, обычно связанный с передачей вируса, они разработали метод, предотвращающий связывание этих белков с рецепторами тли, тем самым блокируя заражение вирусами насекомых.
В будние дни. Отписаться можно одним щелчком мыши.
Белок-шип, известный своей ролью в передаче коронавирусов, также имеет решающее значение для передачи полеровирусов, которые поражают экономически важные культуры, такие как соя и хлопок. Используя рентгеновскую кристаллографию, команда Хека расшифровала структуру белка-шипа — важную веху, которая ускользала от исследователей с 1960-х годов. Это структурное понимание позволяет ученым понять, как функционирует белок в целом, подобно тому, как мы видим, как работает двигатель, исследуя его в неповрежденном виде.
Обладая этими знаниями, Хек и ее бывшая аспирантка Дженнифер Уилсон синтезировали свободно плавающие белки с шипами, которые имитируют белки на поверхности вирусов, но лишены реального вирусного содержания. Когда эти белки скармливали тле, они захватывали рецепторы в клетках тли, не позволяя настоящим вирусам связываться и заражать насекомых. Эта инновационная стратегия эффективно останавливает передачу вирусов тлей.
Последствия этого открытия глубоки. Опубликовано в Природа связи, это исследование знаменует собой революционный шаг в защите растений. В отличие от обычных пестицидов, которые могут иметь вредные побочные эффекты, белок-шип нетоксичен и его можно безопасно интегрировать в сельскохозяйственную практику. Кроме того, исследования показывают, что эти белки-шипы могут бороться с более широким спектром родственных вирусов.
Более того, белки-шипы продемонстрировали высокую смертность для тли, что указывает на потенциал нового инсектицида. Это двойное действие — блокирование передачи вируса и уничтожение вредителей — может изменить правила игры в области защиты сельскохозяйственных культур. Предпочтительным методом доставки были бы трансгенные растения, экспрессирующие белок-шип, и эту стратегию в настоящее время изучают новые аспиранты лаборатории Хека Стефани Прейзинг и Майкл Вест-Ортис.
Как и все новые сельскохозяйственные технологии, белки со свободными шипами перед применением в полевых условиях пройдут тщательное тестирование на предмет безопасности. Тем не менее, новаторская работа Хека представляет собой значительный прогресс в борьбе с болезнями, переносимыми тлей, предлагая новый мощный инструмент как для фермеров, так и для исследователей.
