創(chuàng)新病毒研究可以拯救小麥和其他作物

加州大學(xué)河濱分校的科學(xué)家們解決了一個(gè)長(zhǎng)達(dá)20年的基因問(wèn)題，這可能會(huì)帶來(lái)保護(hù)小麥、大麥和其他作物免受破壞性感染的方法。

植物病理學(xué)和微生物學(xué)教授Ayala Rao幾十年來(lái)一直在研究布羅姆花葉病毒。與一些病毒不同的是，這種病毒的遺傳物質(zhì)分為三種顆粒，這種顆粒直到現(xiàn)在都無(wú)法區(qū)分。

Rao說(shuō)，“如果我們不更準(zhǔn)確地了解這些粒子之間的差異，我們就無(wú)法完全理解它們是如何共同導(dǎo)致感染，從而破壞糧食作物的?！薄拔覀兘鉀Q這個(gè)問(wèn)題的方式讓這幅圖的重要部分非常清晰?！?

最近，在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》中發(fā)表了一篇論文，描述了Rao團(tuán)隊(duì)為區(qū)分這些粒子所做的工作。

每個(gè)粒子內(nèi)部都有一束核糖核酸，這是控制蛋白質(zhì)生產(chǎn)的遺傳物質(zhì)。這些蛋白質(zhì)執(zhí)行不同的任務(wù)，其中一些會(huì)導(dǎo)致受感染的宿主植物發(fā)育遲緩、病變和最終死亡。

20年前，科學(xué)家利用所有三種粒子的平均值來(lái)創(chuàng)建它們結(jié)構(gòu)的基本描述。為了區(qū)分它們，饒首先需要把它們分開(kāi)，做成最純粹的形態(tài)。

饒的團(tuán)隊(duì)利用基因工程技術(shù)使病毒的致病性失效，并將病毒基因注入宿主植物。

“這種細(xì)菌將其基因組插入植物細(xì)胞，類(lèi)似于艾滋病毒將其自身插入人類(lèi)細(xì)胞的方式，”拉奧說(shuō)?！叭缓?，我們可以使用電子顯微鏡和基于計(jì)算機(jī)的技術(shù)來(lái)分離植物中的病毒顆粒，并確定它們的結(jié)構(gòu)?！?

現(xiàn)在其中一個(gè)粒子被完全映射，很明顯前兩個(gè)粒子比第三個(gè)粒子更穩(wěn)定。

“一旦穩(wěn)定性改變，我們就可以操縱RNA釋放到植物中的方式，”Rao說(shuō)?！拔覀兛梢宰尩谌齻€(gè)粒子更穩(wěn)定，這樣它就不會(huì)釋放RNA，感染也會(huì)延遲?！?

這項(xiàng)工作是由加州大學(xué)多校區(qū)研究項(xiàng)目和計(jì)劃促成的。加州大學(xué)洛杉磯分校的祝銘震蓋爾巴特和周紅教授、UCR的安塔拉查克拉瓦蒂研究生和加州大學(xué)洛杉磯分校的克里斯蒂安貝倫為該項(xiàng)目做出了巨大貢獻(xiàn)。

展望未來(lái)，饒希望借助加州大學(xué)洛杉磯分校和加州大學(xué)圣地亞哥分?？茖W(xué)家的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)另外兩種病毒粒子給予更多關(guān)注。

菠蘿花葉病毒主要影響小麥、大麥等禾草，偶爾也會(huì)影響大豆。根據(jù)饒的說(shuō)法，它幾乎和黃瓜花葉病毒一樣，可以感染黃瓜、西紅柿和其他對(duì)加州農(nóng)業(yè)至關(guān)重要的作物。

這項(xiàng)研究不僅可以保護(hù)多種作物，還可以提高對(duì)任何病毒的認(rèn)識(shí)。

饒說(shuō)：“使用植物病毒要容易得多，因?yàn)樗鼈兏菀咨L(zhǎng)和分離，成本也更低?！?但是我們對(duì)復(fù)制原理的理解也適用于人類(lèi)和動(dòng)物病毒."

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