Kan små RNA-molekyler vara växtskyddets framtid?

Svampar lever i olika miljöer och tävlar med varandra om näring och utrymme. De kan interagera genom att konkurrera om resurser, använda antibakteriella ämnen eller genom att parasitera sin värd. Vissa svampar lever genom att dödar andra svampar, insekter och nematoder. Andra arter hjälper växter att hålla sig friska och aktiverar deras immunförsvar. Vissa svampar kan användas som biologiska bekämpningsmedel inom jordbruk, trädgårdsodling och skogsbruk. De är verksamma genom någon eller några av metoderna ovan.

När RNA:t tystnar

Små RNA-molekylerna kan reglera geners uttryck genom en mekanism som kallas RNA-tystnad. Hos svampar spelar RNA-tystnad en avgörande roll i många biologiska processer, till exempel i olika interaktioner mellan svampar och växter. Gener som kodar för proteiner involverade i produktionen av sRNA finns i de flesta svampar, inklusive de som används som biologiska bekämpningsmedel.

I en ny översiktsartikel sammanfattar forskare från SLU de senaste rönen om RNA-tystnadens roll i olika interaktioner mellan svampar och mellan svampar och insekter. De diskuterar också hur rönen kan användas för biologisk bekämpning av svampväxtsjukdomar och insektsskador.

– Om du stör maskineriet där RNA tystas i biologiska bekämpningsorganismer har det stora effekter på effektiva när det kommer till hur bra de är på växtskydd. Många sRNA produceras hela tiden men produktionen regleras på ett annat sätt när organismen interagerar med sin värd, säger Ramesh Vetukuri.

– Vissa sRNA infiltrerar till och med värdceller och manipulerar hur värdens RNA tystas till sin egen fördel. Andra sRNA kan fungera som en slags befälhavare och påverka uttrycket av många gener samtidigt genom att rikta in sig på viktiga proteiner som styr hur DNA:t uttrycks, säger Mukesh Dubey.

Att tysta RNA över artgränserna – ett nytt forskningsfält

Att tysta RNA över artgränserna är ett helt nytt forskningsfält.

– Vädigt små sRNA, så kallade mikro-RNA, från svampen Beauveria bassiana riktar sig mot gener som är involverade i immunsvaret hos myggor. Vi tror också att svampen Chlonostachys rosea som används för biologisk bekämpning i jordbruket riktar in sig på sjukdomsframkallande faktorer hos värdsvamparna, säger Ramesh Vetukuri.

– Det här är ett väldigt intressant forskningsområde som kan få stor betydelse för vår livsmedelsförsörjning. Men det finns många svårigheter att övervinna för att vi ska kunna studera RNA-tystnad mellan arter. Ett exempel är att det kan vara väldigt svårt att se skillnad på data från en parasitisk svamp och dess värd, avslutar Edoardo Piombo.