Китайські дослідники зробили важливий крок у розвитку РНК-фунгіцидів нового покоління для захисту сільськогосподарських культур від сірої гнилі, збудником якої є гриб Botrytis cinerea. Результати роботи опубліковано в журналі Plant Biotechnology Journal.
Сіра гниль є однією з найпоширеніших і найнебезпечніших грибних хвороб у світі. Патоген уражує понад 1400 видів рослин, спричиняючи значні втрати врожаю та економічні збитки.
Однією з головних проблем при створенні РНК-пестицидів залишається доставка дволанцюгової РНК (dsРНК) безпосередньо до клітин патогена. Саме через низьку здатність Botrytis cinerea поглинати зовнішньо нанесені молекули РНК ефективність таких препаратів була обмеженою.
Щоб вирішити цю проблему, вчені розробили спеціальну платформу нанодоставки на основі зіркоподібного полікатіону (SPc). Позитивно заряджений наноносій зв’язується з негативно зарядженими молекулами dsРНК, утворюючи стабільні нанокомплекси, які полегшують транспортування генетичного матеріалу всередину клітин гриба.
За результатами дослідження, використання SPc дозволило підвищити ефективність проникнення dsРНК у клітини Botrytis cinerea у 2,19 раза порівняно із застосуванням незахищеної РНК. Водночас кількість везикул, задіяних в ендоцитозі, збільшилася у 3,74 раза, а частинок, пов’язаних із трансмембранним транспортом, — у 1,87 раза.
За допомогою флуоресцентної візуалізації, транскриптомного аналізу та електронної мікроскопії дослідники встановили, що наноносій активує два основні механізми транспортування молекул РНК у клітини патогена:
- ендоцитоз;
- трансмембранний транспорт.
Також науковці ідентифікували шість ключових генів — pkc, ypt10, pil1, mfs1, mfs2 та mfs3, які відіграють важливу роль у процесі поглинання dsРНК. При пригніченні цих генів ефективність транспортування РНК різко знижувалася.
Цікавим відкриттям стало те, що обидва механізми доставки працюють не ізольовано, а взаємодіють між собою. Якщо один із шляхів блокується, клітини гриба поступово активують альтернативний механізм транспорту, демонструючи складну систему адаптації.
На думку дослідників, використання нанотехнологій для доставки РНК відкриває перспективи створення високоточних і екологічно безпечних засобів захисту рослин.
Такий підхід може підвищити ефективність боротьби не лише із сірою гниллю, а й з іншими небезпечними грибними захворюваннями сільськогосподарських культур.
