作物を倒すまでの道

2023 年 8 月 3 日

この記事は、Science X の編集プロセスとポリシーに従ってレビューされています。 編集者は、コンテンツの信頼性を確保しながら、次の属性を強調しました。

事実確認済み

査読済みの出版物

信頼できる情報源

校正する

ジュールズ・バーンスタイン著、カリフォルニア大学リバーサイド校

これはベリー、トマト、その他ほとんどの果物や野菜に感染し、毎年何十億もの作物損失を引き起こすカビです。 今回、研究者らは作物に有毒化学物質をかけずにカビを撃退する方法を発見した。

毛羽立った灰色のイチゴを見たことがあるなら、灰色のカビを見たことがあるでしょう。 1,400 種以上の異なる植物に影響を及ぼしますが、根本的な治療法はありません。 それを制御できるかどうかは、カビの細胞によって分泌される脂質の「泡」の発見にかかっている可能性があるが、一部の研究者はこれまで重要ではないと無視していた。

実際、カリフォルニア大学リバーサイド校の新しい研究では、これらの気泡が病原体とその宿主（多くの種類の真菌、細菌や哺乳動物を含む）との間のコミュニケーションに不可欠であることが示されています。 この場合、研究者らは灰色かび病が感染を成功させるための泡の使い方を学習していることを発見した。

「細胞外小胞とも呼ばれるこれらの脂質泡の重要な機能は、単離して研究することが難しいため、何十年も無視されてきました」と、研究プロジェクトを主導したUCRの微生物学および植物病理学の教授、Hailing Jinは述べた。

「今では、このカビも植物宿主と同じように細胞外小胞を使って、植物の免疫系に関与する遺伝子を沈黙させる小さなRNA分子という武器に相当するものを保護し、届けていることがわかった」とジン氏は語った。

この発見はNature Communications誌に詳しく掲載されており、そこで研究者らは灰色かびがこれらの脂質ベースの泡の中で毒性のRNAを分泌するだけでなく、特定のタンパク質がカビの泡生成能力の鍵であることを示した。

タンパク質、テトラスパニンが泡の表面に現れます。 研究者らは、カビのテトラスパニン生成能力を排除すると、泡を分泌して送達するカビの能力が大幅に低下することを発見した。

「小胞のこの重要な構成要素をノックアウトすれば、宿主の免疫を抑制する低分子RNAやその他の分子という武器を届ける小胞の能力を弱めることができる」とジン氏は述べた。

以前、同じ研究チームは、真菌が小さなRNA分子を生成できるようにする遺伝子も特定した。 これらの遺伝子と、真菌によるテトラスパニンの生成を可能にする遺伝子をノックアウトすれば、灰色かび病を抑制する新世代の「RNA 殺菌剤」が可能になるだろう。

「あらゆるものにRNAが含まれており、人間や動物によって簡単に消化されます。RNAは環境中ですぐに分解され、有毒な残留物を残しません」とジン氏は言う。 現在、灰色かび病の主な治療法は殺菌剤であり、これらの化学物質は人間や動物の健康、環境に悪影響を与える可能性があります。」

灰色かび病は、世界で 2 番目に食用作物に被害を与える真菌であり、イネの病原体マグナポルテに次ぐものです。 細胞外小胞を分泌する能力を攻撃する、RNA ベースの環境に優しい殺菌剤は、マグナポルテや他の真菌病原体に対しても効果がある可能性があります。

「気候の急速な変化により、多くの真菌感染症が悪化する可能性があります。私たちは、非常に広く適用できる可能性のある、世界の食料供給を保護するための環境に優しい新しい方法を開発できることに興奮しています」とジン氏は述べた。

詳しくは： Baoye He et al、真菌の低分子RNAは細胞外小胞に乗り、クラスリン媒介エンドサイトーシスを通じて植物細胞に侵入する、Nature Communications (2023)。 DOI: 10.1038/s41467-023-40093-4