對於一個種植南瓜的農民來說，沒有什麼比CMV這幾個字母更可怕了。它們代表著黃瓜花葉病毒，這是一種病原體，會使種植南瓜、黃瓜和瓜類作物的田地整個荒蕪。如今，研究人員找到了一種快速開發疫苗的方法，最終可以保護農作物免受病毒病原體的侵害。
「這是一個非常棒的發現。」並未參與該項研究的美國羅利市北卡羅來納州立大學植物病理學家Anna Whitfield表示。病毒是對全球糧食安全的一種不斷演變的威脅，Whitfield說，新技術可以幫助農民對付不斷變化的病原體。
當一種病毒感染一個植物細胞時，前者通常會釋放核糖核酸（RNA）——以信使RNA或雙鏈RNA的形式存在。這些RNA會在細胞中穿行，幫助病毒複製。而植物細胞內的防禦蛋白質在識別出這些病毒RNA後，相關的酶就會像小剪刀一樣把後者剪開。由此產生的一些被稱為小幹擾RNA（siRNAs）的RNA片段會與一組名為Argonaute複合物的蛋白質協同工作。
siRNAs作為標誌符，會引導Argonaute複合物進入病毒基因組中的RNA，然後Argonaute複合物和其他蛋白質就會將其破壞。
這種策略是犀利的，但並不總是有效。在由植物製造的成千上萬種不同的siRNAs中，很少具有正確的化學特性來對抗病毒RNA。於是，德國哈雷威田堡馬丁·路德大學生物化學家Sven-Erik Behrens及其同事便開始簡化這一過程。
研究人員開發了分子檢測方法來識別哪些siRNAs能夠有效對抗病毒。在菸草植物的實驗室實驗中，科學家展示了他們可以挑選出優勝者，並將其作為一種疫苗對抗番茄叢矮小病毒。這種病毒會減緩菸草植物的生長，並損害菸草植物的葉子。
研究小組在《核酸研究》雜誌上報告說，在最理想的情況下，噴在葉子上的siRNA可以保護90%的植物。
Behrens說，還有其他方法也可以預測哪些siRNAs可能對一種植物病毒有效，但它們大多數都是計算機模型，因而並不總是像預期的那樣工作。
Whitfield認為，這項研究中令人興奮的地方是，研究小組只是簡單地將siRNAs噴在植物上，或者將它們塗抹到葉子上。這比通過基因工程培育一種具有抗病毒能力的植物要簡單得多，也快得多，這使得科學家和農民能夠跟得上病毒病原體的快速進化。
研究人員目前正致力於尋找最有效和最經濟的方法給植物接種疫苗，比如使用一種含有納米顆粒的噴霧來傳遞siRNAs。他們還試圖識別能夠對抗在經濟上產生重要影響的病毒（如CMV或小西葫蘆黃花葉病毒）的siRNAs，這些病毒能夠危害西瓜、西紅柿等各種植物。（來源：中國科學報 趙熙熙）
相關論文信息：https://doi.org/10.1093/nar/gkz678