評(píng)論員文章

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英國(guó)一個(gè)植物研究學(xué)會(huì)的研究者們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)方法來(lái)為植物提供針對(duì)單一特定威脅的基于抗體的防御，這潛在地加速了對(duì)于任意病毒或細(xì)菌均具備抗性的作物的制備。這種方法的策略是向駱駝或其他近緣物種體內(nèi)接種一個(gè)來(lái)自植物病原體的蛋白質(zhì)、純化出駱駝制造的非常規(guī)小型抗體、并將它們對(duì)應(yīng)的基因片段用工程手段植入植物自身的免疫基因中。

農(nóng)業(yè)工作者們每年都因植物病害損失數(shù)十億美元，不斷浮現(xiàn)的病原體也對(duì)發(fā)展中國(guó)家的糧食安全造成了新的威脅。植物已經(jīng)進(jìn)化出了它們自己的免疫系統(tǒng)，它由可以識(shí)別以細(xì)菌細(xì)胞壁為代表的病原體普遍特征的細(xì)胞受體觸發(fā)，也包含了可以識(shí)別由特定病原體制造的分子的胞內(nèi)受體。如果一個(gè)植物細(xì)胞檢測(cè)到了這些分子，它可能會(huì)誘導(dǎo)自身的死亡來(lái)拯救整個(gè)植物。但植物病原體總能進(jìn)化，然后從這些受體中逃逸。

長(zhǎng)期以來(lái)，植物生物科技學(xué)界都?jí)粝肽軌蛑圃炜梢员蝗绮≡w出現(xiàn)一樣快速產(chǎn)出的時(shí)興【譯者按：原文designer，實(shí)在想不出合適的釋義……有佬有更優(yōu)秀方案的話歡迎斧正】抗病基因。其中一個(gè)方法是編輯植物免疫受體的基因，改變蛋白質(zhì)的空間構(gòu)型以使之識(shí)別一個(gè)特定的病原性分子。

相反，來(lái)自塞恩斯伯里實(shí)驗(yàn)室【譯者按：此實(shí)驗(yàn)室是劍橋大學(xué)的植物科學(xué)研究中心，Science/Nature Plants/PNAS發(fā)到手軟，膜就完了】的分子生物學(xué)家Sophien Kamoun和他的同事們使用一動(dòng)物免疫系統(tǒng)來(lái)輔助對(duì)受體調(diào)節(jié)。在一新病原體的感染進(jìn)程中，動(dòng)物們可以制造出數(shù)十億有著細(xì)微差異的抗體，最終選擇出識(shí)別病毒最好的抗體進(jìn)行量產(chǎn)。

包含駱駝的駱駝科【譯者按：即駱駝與羊駝家族。實(shí)際上原文中提到的一直是alpaca羊駝而非駱駝，出題老師可能擔(dān)心大家不熟悉影響做題就給改了】在抗體設(shè)計(jì)方面堪稱勞模，因?yàn)樗鼈兊拿庖呦到y(tǒng)可以制造非常規(guī)的小型抗體，即納米抗體。作為對(duì)全新植物防御策略理論的證明，Kamoun的團(tuán)隊(duì)借助兩種識(shí)別兩個(gè)不同分子——其中之一為綠色熒光蛋白——的標(biāo)準(zhǔn)駱駝科納米抗體來(lái)檢測(cè)病毒——這一案例中為一種經(jīng)工程改造會(huì)產(chǎn)生熒光蛋白的土豆病毒。他們研究攜帶經(jīng)納米抗體加強(qiáng)受體的植物查出變異土豆病毒的能力如何，并發(fā)現(xiàn)植物的免疫響應(yīng)提升到了更活躍的水平，且?guī)缀鯖](méi)有經(jīng)歷病毒的復(fù)制過(guò)程。

“這項(xiàng)技術(shù)最激動(dòng)人心的地方在于我們具有了定制抗性基因和針對(duì)單一病原體進(jìn)行跟進(jìn)的可能性，”Kamoun表示。“這項(xiàng)技術(shù)是一個(gè)潛在的規(guī)則改變者，”北卡羅萊納大學(xué)的植物研究者Jeff Dangl說(shuō)。來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家Ksenia Krasileva說(shuō)，納米抗體與植物免疫受體的融合為植物科學(xué)家們開(kāi)辟出大量的生化知識(shí)。“現(xiàn)在我們可以深入鉆研此項(xiàng)研究，并將其轉(zhuǎn)化以拯救農(nóng)作物了。”