RNA沉默是植物中成熟的抗病毒免疫系統(tǒng)，其中小RNA將Argonaute蛋白引導(dǎo)至病毒RNA或DNA中的靶標(biāo)，從而抑制病毒。病毒編碼的沉默抑制因子抵消了這種防御系統(tǒng)。近日，劍橋大學(xué)的研究人員在Nature Reviews Molecular Cell Biology雜志上發(fā)表綜述，討論了關(guān)于抗病毒RNA沉默的最新發(fā)現(xiàn)，包括RNA通過(guò)胞間連絲的運(yùn)動(dòng)以及植物自身和病毒RNA之間的分化。還討論了RNA沉默在植物對(duì)非病毒病原體的免疫中的新興作用。這種免疫是通過(guò)RNA在囊泡中或作為細(xì)胞外核蛋白進(jìn)出受感染植物細(xì)胞的跨界運(yùn)動(dòng)介導(dǎo)的，并且與抗病毒免疫一樣，受到病原體基因組中編碼的沉默抑制因子的影響。RNA沉默對(duì)一般免疫的另一個(gè)影響涉及宿主編碼的小RNA，包括microRNA，它們?cè)谥参锏南忍烀庖呦到y(tǒng)中調(diào)節(jié)NOD樣受體和防御信號(hào)通路。這些RNA沉默途徑形成了一個(gè)過(guò)程網(wǎng)絡(luò)，對(duì)植物的免疫系統(tǒng)具有積極和消極的影響。

植物到共生體轉(zhuǎn)移的一種候選機(jī)制涉及含有四跨膜蛋白（外泌體樣）的細(xì)胞外囊泡，它可以捕獲植物細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的沉默RNA，并可能通過(guò)與其質(zhì)膜融合將其分泌到真菌細(xì)胞中。有充分的證據(jù)表明這些囊泡與真菌細(xì)胞膜融合，它們?cè)谥参锓烙邪l(fā)揮作用：四跨膜蛋白突變體（tet8和tet9）對(duì)真菌感染高度敏感。HIGS介導(dǎo)的sRNA對(duì)核酸酶處理具有抗性，但對(duì)去污劑和核酸酶的聯(lián)合處理不具有抗性，這與sRNA與細(xì)胞外囊泡的結(jié)合是一致的。然而，對(duì)囊內(nèi)貨物更嚴(yán)格的測(cè)試是對(duì)核酸酶和蛋白酶處理的抗性?；谶@一嚴(yán)格測(cè)試的最新證據(jù)表明，HIGS介導(dǎo)的RNA在囊外，富含修飾N6-甲基腺嘌呤，并與N6-甲基腺嘌呤結(jié)合的GLYCINE-RICHRNA-BINDINGPROTEIN7(GRP7)和AGO2復(fù)合。在這個(gè)階段，我們應(yīng)該對(duì)存在多種運(yùn)輸機(jī)制的可能性保持開(kāi)放的態(tài)度，避免對(duì)哺乳動(dòng)物囊泡運(yùn)輸進(jìn)行復(fù)雜研究的陷阱。

待開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新類型可能包括優(yōu)化轉(zhuǎn)基因以提供針對(duì)各種害蟲(chóng)和病原體的保護(hù)性sRNA，并使用CRISPR-Cas在植物中編輯內(nèi)源性sRNA基因座，以便它們產(chǎn)生抗菌sRNA。植物防御基因中的跨界sRNA靶序列也可以通過(guò)CRISPR-Cas進(jìn)行修飾，這樣它們就不會(huì)在受感染的植物中沉默，并且可以刪除NLR的miRNA調(diào)節(jié)因子以增強(qiáng)基礎(chǔ)抗性。闡明RNA轉(zhuǎn)運(yùn)途徑將有助于提高噴霧RNA預(yù)防疾病的效率。遞送的RNA可以包裝在囊泡中或與蛋白質(zhì)結(jié)合，類似于那些參與自然跨界RNA沉默的蛋白質(zhì)，以期望它們能被有效吸收。