Untersuchung des AGO- und RNase H-abhängigen RNA-silencings mittels eines pflanzlichen In-vitro-Systems zur Etabilierung eines wirksamen antiviralen Pflanzenschutzmittels

Abstract

Die fehlende Verfügbarkeit von Pflanzenschutzmittel gegen Viren hat einen großen Einfluss auf die Landwirtschaft. Transient verabreichten Nukleinsäuren ermöglichen möglicherweise die Bekämpfung von Viren in Nutzpflanzen. Es wurden weitere Interaktionspartner von AGONAUTE1 identifiziert, um das Verständnis des antiviralen silencing-Systems zu vertiefen. Weiterhin wurde durch die Verwendung von DNA-Molekülen ein Pflanzenschutz gegen eine Virus-Infektion erzeugt. Es wurden die RNase H1- und H2-Aktivitäten im BY2-Lysat untersucht und die DNA-abhängige Hydrolyse gezeigt. Antisense-Oligonukleotide, die von effizienten small interfering RNAs abgeleitet wurden, waren in der Lage, die Tomato bushy stunt virus-RNA zu inaktivieren. Dies war ein Hinweis darauf, dass der RNA-induced silencing complex und RNase H nach dem gleichen Prinzip agieren, das stark von der Struktur des Virus-Genoms abhängig ist. Nukleotid-Modifikationen von Antisense-Oligonukleotiden verbessern die Protektionskapazität.

The unavailability of crop protection agents against viruses has a major impact on agriculture. Transiently applied nucleic acids may enable the control of viruses in crops. Additional interaction partners of AGONAUTE1 were identified to improve the understanding of the antiviral silencing system. Furthermore, plant protection against virus infection was generated by using DNA molecules. RNase H1 and H2 activities in BY2 lysate were investigated and DNA-dependent hydrolysis was demonstrated. Antisense oligonucleotides derived from efficient small interfering RNAs were able to inactivate Tomato bushy stunt virus RNA. This was an indication that the RNA-induced silencing complex and RNase H act according to the same principle, which is highly dependent on the structure of the virus genome. Nucleotide modifications of antisense oligonucleotides improve the protection capacity.