介紹
從廣義上講植物抗病基因(resistance gene)與防禦反應基因(defense gene)都是在植物抗病反應過程中起抵抗病菌侵染及擴展的有關基因。植物防禦反應基因的特點是,在抗病和感病品種中均存在,其差異主要體現在基因表達的時間、空間及產物含量的不同,為組成型或誘導型表達的一類基因。
來源
植物抗病基因工程所首選的最佳目的基因是來自植物自身的抗病基因;但由於植物的基因組十分龐大,加之人們對抗病基因產物的功能了解甚少,以及克隆手段的限制,直到1992年以後,才出現成功克隆抗病基因的報導,使植物抗病基因工程出現了質的飛躍。
病毒通過迅速變異來躲避生物免疫系統的攻擊,植物則用被稱為RNA干擾(RNAi)的手段來對抗病毒變異。美國科學家的最新研究顯示,果蠅也會用同樣的機制抗擊病毒,這是首次在動物體內發現這種現象。
此外,英國科學家在一項相關研究中發現,為了應對病毒的迅速變異,果蠅體內執行RNA干擾任務的基因也在迅速變化。這些發現可能為研製新的抗病毒藥物和療法提供線索。
對大多數生物來說,RNA(核糖核酸)是生物細胞從DNA(脫氧核糖核酸)合成蛋白質的中間環節。很多病毒本身就是一段RNA,它們潛入宿主的基因組,欺騙細胞製造病毒蛋白質。科學家曾發現,細胞能通過RNA干擾的方式清除多餘的RNA,但此前還沒有觀察到動物用這種方法抵抗病毒。
研究
美國加利福尼亞大學河邊分校的微生物學家最近在《科學》雜誌上報告說,他們以缺少3種主要RNA干擾基因的果蠅為實驗對象,用兩種病毒感染果蠅。結果這些變異果蠅死亡速度比普通果蠅快得多,顯示RNA干擾基因有助於果蠅抵抗病毒侵襲。
英國愛丁堡大學的科學家則對比了3種果蠅的8000多個基因,發現在不同種類果蠅之間,3個主要的RNA干擾基因的差異是最大的,顯示這些基因進化得比別的基因要快。根據計算,RNA干擾基因比果蠅基因組97%的部分進化得更快。科學家說,這是為了應對病毒的迅速變異。有關論文發表在新一期《當代生物學》雜誌上。
由於人類也有類似的RNA干擾基因,上述兩項新研究意味著人類也可能用同樣的方法來抵抗病毒。病毒會利用一些蛋白質來阻撓RNA干擾基因的作用,抑制這些蛋白質有可能幫助防治病毒感染。