Bệnh và sâu hại cây trồng gây thiệt
hại mùa màng đáng kể và đe dọa an ninh lương thực toàn cầu (Ảnh: 123RF)
Bệnh
và sâu hại cây trồng gây thiệt hại mùa màng đáng kể và đe dọa an ninh lương thực
toàn cầu. Bệnh dịch và sâu hại vẫn luôn tìm cách chống cự với thuốc trừ sâu hóa
học vốn phân tán khắp môi trường sống của chúng ta và có thể gây nguy hại cho sức
khỏe con người, các sinh vật có lợi và cho chính môi trường.
“Một
phương pháp bảo vệ thực vật mới liên quan đến việc chủng ngừa để thực vật chống
lại mầm bệnh bằng các phân tử RNA sợi kép có thể xịt trực tiếp trên lá”, Tiến sĩ
Minna Poranen từ Chương trình nghiên cứu sinh học hợp nhất và phân tử tại Khoa
khoa học môi trường và sinh học của Đại học Helsinki cho biết.
Vắc-xin sẽ kích hoạt một cơ chế được gọi can thiệp RNA vốn là một cơ chế phòng
vệ bẩm sinh của thực vật, động vật và các sinh vật nhân chuẩn khác chống lại mầm
bệnh. Vắc-xin có thể nhắm vào mầm bệnh được lựa chọn bằng cách sử dụng các phân
tử RNA vốn có tuần tự giống hệt với các gen của sâu hại và ngăn sự biểu hiện của
chúng.
Điều
này có nghĩa rằng các phân tử RNA sợi kép không ảnh hưởng đến biểu của các gen ở
loài thực vật được bảo vệ mà chỉ nhắm vào bệnh hoặc sâu hại loài thực vật đó.
RNA cũng là một phân tử phổ biến trong tự nhiên phân hủy nhanh chóng thay vì
tích tụ trong môi trường.
“Thách thức trong việc phát triển các loại vắc-xin dựa trên RNA để bảo vệ thực
vật liên quan đến việc sản xuất phân tử RNA. Phân tử sợi kép được sản xuất thông
qua quá trình tổng hợp hóa học, cả với vai trò là phân tử thuốc và cho mục đích
nghiên cứu nhưng các phương pháp sản xuất này không hiệu quả và đắt đỏ cho mục
đích bảo vệ thực vật”, Poranen cho biết.
Như
một phần của Chương trình nghiên cứu sinh học tổng hợp của Phần Lan, nhóm đã
phát triển một phương pháp sản xuất phân tử RNA sợi kép mới. Cùng với các
nhà nghiên cứu tại CNRS, nhóm đã chứng minh hiệu quả của các loại vắc-xin dựa
trên RNA được tạo ra bằng phương pháp mới trong việc chống lại lây nhiễm virus
trên thực vật. Phương pháp này sử dụng một hệ thống khuếch đại RNA của đại thực
bào và việc sản xuất RNA diễn ra ngay trong tế bào vi khuẩn. Phương pháp này cho
phép sản xuất các loại vắc-xin dựa trên RNA hiệu quả và thúc đẩy phát triển và
ứng dụng các phương pháp bảo vệ thực vật dựa trên RNA.
“Thật
khó dự đoán khi nào loại vắc-xin này sẽ xuất hiện vì vẫn chưa có quy định luật
pháp liên quan nào tồn tại”, Poranen chia sẻ.
LH
(Eurekalert)