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植物抗病基因 发布于:

所谓抗病基因就是Flor经典遗传学基因对基因(gene-for-gene)假说中所指的与病原菌无毒基因相对应的,存在于植物特定品种中,在植物生长的整个周期或其中某个阶段为组成型表达的植物抗病品种所特有的一类基因。

从广义上讲植物抗病基因(resistance gene)与防御反应基因(defense gene)都是在植物抗病反应过程中起抵抗病菌侵染及扩展的有关基因。植物防御反应基因的特点是,在抗病和感病品种中均存在,其差异主要体现在基因表达的时间、空间及产物含量的不同,为组成型或诱导型表达的一类基因。

植物抗病基因工程所首选的最佳目的基因是来自植物自身的抗病基因;但由于植物的基因组十分庞大,加之人们对抗病基因产物的功能了解甚少,以及克隆手段的限制,直到1992年以后,才出现成功克隆抗病基因的报道,使植物抗病基因工程出现了质的飞跃。

病毒通过迅速变异来躲避生物免疫系统的攻击,植物则用被称为RNA干扰(RNAi)的手段来对抗病毒变异。美国科学家的最新研究显示,果蝇也会用同样的机制抗击病毒,这是首次在动物体内发现这种现象。

此外,英国科学家在一项相关研究中发现,为了应对病毒的迅速变异,果蝇体内执行RNA干扰任务的基因也在迅速变化。这些发现可能为研制新的抗病毒药物和疗法提供线索。

对大多数生物来说,RNA(核糖核酸)是生物细胞从DNA(脱氧核糖核酸)合成蛋白质的中间环节。很多病毒本身就是一段RNA,它们潜入宿主的基因组,欺骗细胞制造病毒蛋白质。科学家曾发现,细胞能通过RNA干扰的方式清除多余的RNA,但此前还没有观察到动物用这种方法抵抗病毒。

美国加利福尼亚大学河边分校的微生物学家最近在《科学》杂志上报告说,他们以缺少3种主要RNA干扰基因的果蝇为实验对象,用两种病毒感染果蝇。结果这些变异果蝇死亡速度比普通果蝇快得多,显示RNA干扰基因有助于果蝇抵抗病毒侵袭。

英国爱丁堡大学的科学家则对比了3种果蝇的8000多个基因,发现在不同种类果蝇之间,3个主要的RNA干扰基因的差异是最大的,显示这些基因进化得比别的基因要快。根据计算,RNA干扰基因比果蝇基因组97%的部分进化得更快。科学家说,这是为了应对病毒的迅速变异。有关论文发表在新一期《当代生物学》杂志上。

由于人类也有类似的RNA干扰基因,上述两项新研究意味着人类也可能用同样的方法来抵抗病毒。病毒会利用一些蛋白质来阻挠RNA干扰基因的作用,抑制这些蛋白质有可能帮助防治病毒感染。


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