Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
18 декември 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Премахване на токсин от царевицата чрез генно инженерство

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 18 март 2017 в 12:2335320
Отляво: най-горе – нетрансгенна царевица с токсин, по средата – трансгенна без токсин, най-долу – трансгенна без токсин; отдясно – царевични стъбла, като отдясно са нетрансгенните, а отляво – трансгенните Снимка: MONICA A. SCHMIDT

Учени съобщават, че при прицелването към ген, кодиращ ензим включен в синтеза на афлатоксинa са получили царевица с неоткриваеми нива на плесенния метаболит.

Развитието на плесента Aspergillus прави повече от 16 милиона тона царевица негодни за консумация всяка година. Всъщност не самата царевица е проблемa, ами плесенните метаболити, наречени афлатоксини, които при консумация влияят негативно на здравето на хора и животни

При поредния опит да се създаде царевица защитена от афлатоксини, учени от Университета на Аризона разработили касета* за РНК интерференция**, която се насочва към три региона в плесенния ген aflC, кодиращ ензима, необходим за продукция на афлатоксин. Когато се прeнесе в царевицата, този фрагмент понижава експресията на aflC в засегнатите от A.flavus зърна, намалявайки продукцията на афлатоксина. Екипът описва резултатите от метода за индуциран в растението генен сайлънсинг чрез в Science Advances на 10.03.2017.

* фрагмент от ДНК носещ един или два целеви гена между една или две групи рестрикционни сайтове
** биологичен процес, при който РНК молекули инхибират генната експресия или транслация

В момента се използват няколко методи на засяване, събиране и съхранение в комбинация с прилагане на фунгициди, които могат да намалят плесенната инфекция. „Създаването на генетично резистентни насаждения, независимо дали става въпрос за устойчиви към инфекция и разпространение на плесента растения или понижаване на продукцията на токсина от самата плесен е икономически най-ефективният метод за контрол. Съществено предизвикателство е факта, че не е открит единичен ген със съществен ефект върху резистентността при царевицата или други насаждения, които често биват замърсявани с афлатоксин. Най-често става дума за много гени, всеки с малък ефект”- разказва Мерилин Уорбъртън, генетик в Изследователска група за растителна резистентност на царевицата в Мисисипи към Щатското Министерство на земеделието (Marilyn Warburton, US Department of Agriculture (USDA)’s Corn Host Plant Resistance Research group in Mississippi). Тя не е включена в изследването.

Моника Шмид (Monica Schmidt), главен асистент по растителни науки към Университета на Аризона, първоначално е била заинтересувана към намаляване нивата на афлатоксина във фъстъците, но „ по света най-големите насаждения, които имат (афлатоксинов) проблем са тези с царевицата” – твърди Шмид. Учените се насочили към подтискане на афлатоксиновата продукция при инфекция на царевицата, Шмид и колегите създават касета за РНК интерференция, която се прицелва към три региона в aflC. Поликетид синтетазата, кодирана от aflC, е необходима на ранен етап от афлатоксиновата синтеза. Идеята е, че чрез насочване към трите секции на плесенния транскрипт (едноверижната РНК, която се синтезира от транскрипцията на ДНК) които изграждат този ензим, екипът може напълно да се изключи седемкилобазовия (единица за мярка на големината на гена) ген. „Ние не искахме да се насочваме към една област (така че) генът да е леко орязан и да не работи с висока ензимна активност, но все пак да работи. Искахме да бъдем абсолютно сигурни, че транскрипта го няма.” – обяснява Шмид.

Насочването към три региона от гена едновременно „увеличава шанса това да бъде успешно” твърди Съюан Шиен (Zhi-Yuan Chen), който изучава взаимодействията между царевицата и A. flavus в Аризонският държавен университет и не е включен в изследването.

Изследователите приложили касетата за РНК интерференция в развиващите се царевични зърна, после размножили растенията, за да получат три хомозиготни линии. Получените образци демонстрирали типичен растеж и развитие и екипът не засякъл никакъв афлатоксин в успешно трансформираните царевичните зърна, от всяка от трите трансгенни растителни линии. Техният метод за детекция на афлатоксин обаче е ограничен до около 93 части за милиард – повече от четири пъти над нормата от 20 части на милиард, считана от Щатската администрация за храни и лекарства за безопасна при използване на растенията за фураж.

„Когато не засичаш афлатоксин, това не означава (задължително), че го няма. Не е толкова просто.” – обяснява Шиен, цитирайки оповестения лимит на детекция.

Други групи са пробвали подобни методи за генен сайлънсинг (потискане на експресията на даден ген) в самия приемен организъм, за да подтиснат афлатоксиновата продукция чрез насочване към група от различни гени на Aspergillus. „Едно от предимствата е, че подбираме гена, към който се насочваме, така че ако е важен ген...ефектът може да е дълготраен. Тази РНК интерференция изглежда, може да сработи.” – твърди Скот Хауърд Хюлберт, професор по растителна патология във Вашингтонския държавен университет, който не е включен в изследването.

Подтискането на афлатоксиновата продукция обаче решава само един от проблемите, свързани с Aspergillus. Той няма да защити посевите от плесенното гниене, което засяга реколтата, така че учените продължават да работят, за да намалят инфекцията от Aspergillus при царевицата и други посеви. „Наистина, за да може да се контролира този проблем, човек трябва да използва няколко подхода едновременно”- обяснява Шиен. Подобен метод за генен сайлънсинг „има потенциала да (бъде) много ефективен подход за контрол на нивата на афлатоксин, освен конвенционалния биологичен контрол” – допълва той.
Шмид смята, че нейния екип иска да използва този подход, за да се насочи и към други токсини, унищожаващи посеви.

Използван източник:

http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/48809/title/Toward-Removing-a-Toxin-from-Corn/


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Биология

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.