Molekulární souboj: bitva střihačů

Tabák Nicotiana benthamiana. Vlevo zdravý, vpravo infikovaný X virem bramboru. Snímek viru je vložen vpravo nahoře.Rostlina pro červenec 2011

Když rostlinu napadne virus, rozpoutá se dramatický duel. Občas se do něj vloží i naši vědci. Proč? Chtějí vyřešit jeden problém dnešní medicíny.

Většina rostlinných virů má genetickou informaci zapsanou v molekule, které se říká RNA. Jakmile se virus dostane do buněk, začne se v nich množit a šířit se po rostlině. Při jeho množení ovšem vzniká dvouvláknová RNA, což je dost neobvyklá molekula.

Rostlina má celý arzenál bílkovin, které dvouvláknovou RNA poznají a rozstříhají na malé kousky. S pomocí těchto kousků rostlina vypátrá a zničí i původní virovou RNA. Vítězství? Kdepak!

Některé viry totiž během své evoluce „vynalezly“ odvetu – vlastní bojové bílkoviny. Jedna z nich, pojmenovaná HC-Pro, stříhá obranné bílkoviny rostliny. Navíc usnadňuje množení a šíření viru. V boji nakonec vyhrává ten, kdo umí lépe stříhat.

Když se dva perou, třetí se směje. V Laboratoři virologie využíváme tuto bitvu k našim vlastním cílům. Kupodivu pomáháme viru. Potřebujeme totiž jeho služby.

Snažíme se vyrábět v rostlinách vakcíny a další bílkoviny důležité pro medicínu. Jejich produkce ve farmaceutických továrnách je nesmírně drahá. Rostliny by ji mohly zvládnout stejně spolehlivě, a přitom levněji.

Jak postupujeme? Geny pro vakcínu vložíme do genetické informace X viru bramboru. Virem (tyčinka na snímku vpravo nahoře) pak infikujeme tabák Nicotiana benthamiana (na fotografii vlevo zdravý, vpravo infikovaný).

Čím je viru v rostlině více, tím více vakcíny získáme. Proto používáme tabák, do kterého byl přidán gen pro virový střihač HC-Pro. Tím se oslabila obrana rostliny, virus se v ní lépe množí a mnohem rychleji se šíří.

Text Helena Plchová, Noemi Čeřovská a Jan Kolář

Foto Hana Hoffmeisterová