Почему именно пекарские дрожжи стали важным моментом в производстве биоинсектицидов нового поколения против колорадского жука.
эксклюзив 🔹
Об этом Элейн Уотс, автор портала АgFunder News, побеседовала с доктором Джоном Хасником, генеральным директором компании Renaissance Bioscience из Ванкувера, Канада, которая одно время занимала заголовки газет со своим биопестицидным решением против самого известного вредителя картофеля – колорадского жука.
По словам Хасника, используя молекулы РНК (нуклеиновые кислоты, которые играют важную роль в экспрессии и регуляции генов) для вмешательства (или, точнее, обнаружения и уничтожения) определенных молекул мРНК (молекул-мессенджеров) у вредителей, РНК-интерференция может уничтожать целевых насекомых, не нанося вреда почве, растениям или окружающей дикой природе.
«Это очень экологичное решение, которое может иметь очень широкую сферу применения. РНК-интерференция, или РНКи, не новая концепция в защите растений. Но то, что выделяет Renaissance Bioscience, это ее уникальный механизм доставки РНК — пекарские дрожжи. Они защищают РНК и позволяет биологическим веществам храниться при температуре окружающей среды в течение длительных периодов, что стало потенциальным переломным моментом в индустрии биопестицидов против жующих вредителей. Когда вредители растений, такие как колорадские жуки, начинают поедать посевы, опрысканные дрожжами, РНК действует с лазерной точностью, выводя их из строя. Молекулы РНК чувствительны к деградации, поэтому доставка была большой проблемой. Как предотвратить быструю деградацию РНК в полевых условиях? Мы считаем, что «брак» между дрожжами и РНК — это то, что нужно», — рассказал Джон Хасник.
Фото: Renaissance Bio.
«Мы нашли простое и элегантное решение. Производство можно легко масштабировать, а последующая обработка проста: мы просто дезактивируем дрожжи для дальнейшего распыления. Инактивированные дрожжи можно хранить при температуре окружающей среды и при очень высоких температурах в течение длительного времени, и они не теряют своей эффективности, если смешивать с другими добавками для сельскохозяйственных культур, такими как гербициды, фунгициды или адъюванты. Мы протестировали серию этих добавок по отдельности, а затем просто добавили их все в одну большую смесь, и через 72 часа не было никакой деградации. Единственное, что система работает только с жующими насекомыми. С сосущими насекомыми, имеющими хоботок-стилет, она не будет работать», — говорит он.
Компания Renaissance Bioscience изначально воздействовала на колорадского жука с помощью одной молекулы РНК, но с тех пор усовершенствовала свой подход и теперь производит две молекулы РНК в одной клетке дрожжей, воздействуя на два разных важных гена.
«Мы видим, что это работает намного лучше, мы добиваемся гораздо более быстрого уничтожения и можем показать высокий уровень смертности не только на личиночных стадиях, но также на стадиях куколки и взрослой особи. В лаборатории мы тестировали до четырех различных отдельных молекул РНК в одной и той же клетке дрожжей, и, вероятно, мы могли бы дойти до пяти или шести. Мы могли бы даже потенциально иметь две молекулы РНК, направленные на вид насекомых один, и две, направленные на вид насекомых два, все в одной и той же клетке дрожжей. Или вы можете создать два разных штамма дрожжей, каждый с четырьмя разными генами, и заниматься несколькими вещами, потому что вы можете смешивать эти два штамма дрожжей и распылять их, так что гибкость действительно важна», — поясняет Хасник.
Он отмечает, что, хотя любой молекулярный биолог мог бы генетически модифицировать микробы для производства РНК, Renaissance Bioscience — единственная на данный момент компания, которая на самом деле делает это с дрожжами, поскольку удалось производить достаточно высокие уровни РНК, чтобы сделать процесс коммерчески выгодным.
«Любой может поместить конструкцию в дрожжевую клетку, которая будет производить двухцепочечную РНК. Теоретически, научиться может даже старшеклассник. Проблема в том, что это не будет жизнеспособным коммерческим продуктом. Вот где пригодится наш опыт в качестве биоинженеров дрожжей, поэтому мы также разрабатываем новый метод, который позволит доставлять мРНК, одноцепочечную РНК, в дрожжи, что действительно расширит наши возможности. Мы проводим лабораторные испытания с этой новой технологией, и в сочетании с тем, что у нас уже есть, что уже коммерчески жизнеспособно, получаем восьмикратное увеличение количества РНК, что действительно захватывающе. Полевые испытания запланированы на следующий год», — рассказал он.
Теперь Renaissance Bio намерена сотрудничать с компаниями, имеющими опыт работы с регулирующими органами, чтобы вывести на глобальный рынок свою продукцию на основе РНК-интерференции. Недавно компания заключила соглашение о совместной разработке с голландской компанией Certis Belchim, специализирующейся на защите растений, с целью разработки и вывода на рынок экологически чистого биопестицида против пока еще не озвученного целевого вредителя.
«В этом году мы проводим полевые испытания в нескольких странах, нацеленные на колорадского жука. Но следующим шагом станет работа с компаниями по всему миру, у которых в регионах есть различные проблемы с насекомыми, чтобы мы могли бороться с несколькими насекомыми, заключать соглашения о совместной разработке и работать вместе», — говорит Хасник.
Между тем, с точки зрения регулирования, тот факт, что дрожжи инактивированы, является ключевым, утверждает он. «Крайне важно, что они не могут размножаться в полевых условиях. Они инертны, поэтому они регуляторы будут сосредоточены только на самой молекуле РНК как на активном ингредиенте. И мы можем показать на нескольких уровнях, что это не вредит птицам, пчелам, людям, ничему, кроме цели. Вы можете съесть продукт без опасений за здоровье – это просто как дрожжевые хлопья», заключил он.
Источник: agfundernews.com. Автор: Элейн Уотс.
Заглавное фото из открытых источников.