Chemische Pestizide spielen in der modernen Landwirtschaft eine wichtige Rolle, indem sie dazu beitragen, Pflanzen vor einer Reihe von Schädlingen und Krankheiten zu schützen. Es lässt sich zwar nicht leugnen, wie nützlich sie sind, sie bringen jedoch auch potenzielle Nachteile mit sich. Glücklicherweise sind Forscher der Universität Helsinki in Finnland und des französischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) möglicherweise bereit, mit einer neuen High-Tech-Lösung zu helfen.
Sie haben ein neues umweltfreundliches Produkt geschaffen RNA-basierter Impfstoff, entwickelt, um Pflanzen dabei zu helfen, sich zu wehren, ohne die Umgebung zu schädigen. Der Impfstoff wirkt, indem er eine RNA-Interferenz auslöst. Dies beschreibt einen automatischen Abwehrmechanismus, der in Pflanzen, Tieren und anderen eukaryotischen Organismen zu finden ist.
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„Um den Einsatz chemischer Pestizide zu reduzieren, schlägt unsere Technologie die Behandlung von Pflanzen mit aus der Natur stammenden doppelsträngigen dsRNA-Molekülen vor.“
Manfred Heinlein, ein Zellbiologie-Experte, der an dem Projekt gearbeitet hat, sagte gegenüber Digital Trends. „Diese Moleküle stärken die pflanzeneigenen Abwehrsysteme gegen Krankheitserreger durch einen natürlichen Mechanismus, der auf der Nukleotidsequenzhomologie zwischen der dsRNA und dem eindringenden Krankheitserreger beruht.“ Wir haben ein neuartiges dsRNA-Produktionssystem in Bakterien entwickelt, das ein einfaches Design und eine einfache Skalierung von dsRNA ermöglicht Produktion nach Bedarf – und demonstrierte den Nutzen des Systems beim Pflanzenschutz gegen einen Virus Infektion."Der RNA-basierte Impfstoff erwies sich als am wirksamsten gegen Virusinfektionen, wenn er durch kleine Wunden in der Oberfläche der Blätter verabreicht wurde. Um intrazelluläre Viren und andere intrazelluläre Krankheitserreger zu bekämpfen, könnten solche Impfstoffe durch Hochdrucksprühen appliziert werden. Die Impfstoffe können jedoch auch dann wirksam sein, wenn sie ohne Verletzung direkt auf die Blätter einer Pflanze gesprüht werden, um Krankheitserreger und Insekten zu bekämpfen, die dsRNA von der Blattoberfläche aufnehmen. Da viele Viren von Insekten übertragen werden, besteht hierdurch das Potenzial, solche Viren zu bekämpfen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Pestiziden ist der Impfstoff biologisch abbaubar und es besteht daher nicht die Gefahr einer Anreicherung wie bei anderen Pestiziden.
„Es wäre großartig, wenn diese Technologie weiterentwickelt und kommerzialisiert würde“, sagte Heinlein. „Allerdings haben wir unsere RNA-basierte Pflanzenschutztechnologie bisher nur in kleinem Maßstab für einen Machbarkeitsnachweis eingesetzt, und zwar anhand einer Modellpflanze und eines Modellvirus. Für die praktische Anwendung wird es wichtig sein zu zeigen, dass dieser Ansatz auch gegen wichtige Krankheitserreger in Feldfrüchten wirksam ist. Um dsRNA kostengünstig herzustellen, muss außerdem der Mindestgrad der dsRNA-Reinigung bestimmt werden, der für einen effizienten Schutz erforderlich ist.“
Ein Papier, in dem die Arbeit beschrieben wurde, war kürzlich in der Fachzeitschrift Plant Biology Journal veröffentlicht.
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