RNA干渉(RNAI)としても知られる遺伝子サイレンシングは、特定のRNA分子を標的とすることにより、遺伝子発現の抑制を伴う自然な生物学的プロセスです。植物では、このプロセスは、マイクロRNA(miRNA)や小さな干渉RNA(siRNA)などの小さなRNAによって媒介され、標的メッセンジャーRNA(mRNA)上の相補的配列に結合し、機能性タンパク質への翻訳を防ぎます。
Jian-kang Zhu教授が率いる研究チームは、miRNAとsiRNAがどのように生成され、RNA誘導サイレンシング複合体(RISC)と呼ばれるタンパク質複合体にロードされるかを理解することに焦点を当てました。この複合体は、標的mRNAを認識して切断し、それによって遺伝子発現をサイレンシングする原因です。
一連の詳細な実験を通じて、研究者はこのプロセスの主要なプレーヤーであるSDE3(遺伝子サイレンシング3のサプレッサー)という名前のタンパク質を特定しました。彼らは、SDE3がmiRNAおよびsiRNAと特異的に相互作用し、RISCへの取り込みを選択的に促進し、効率的な遺伝子サイレンシングを確保することを発見しました。
Zhu教授は、この発見の重要性を説明しています。「遺伝子サイレンシングのメカニズムとSDE3の役割を理解することは、植物が遺伝子発現を調節する方法と、このプロセスを作物の改善のために潜在的に操作する方法についての新しい洞察を提供します。
さらに、この研究は、バイオテクノロジーアプリケーションの新しい道を開きます。 RNAI技術を使用して遺伝子発現を正確に制御する能力は、植物疾患と闘い、医薬品やバイオ燃料などの貴重な植物ベースの化合物の生産を改善するための新しい治療戦略を開発する可能性があります。
「私たちの発見は、植物における遺伝子調節の理解を広げ、農業とバイオテクノロジーにおける基礎研究と実践的応用の両方に広範囲に影響を与えます」とZhu教授は結論付けています。 「さらなる研究により、RNAiの力を活用して、植物生物学の重要な課題に対処し、世界的な食料安全保障と持続可能な農業に貢献できます。」