跨界防禦:動植物混合蛋白為作物帶來新希望

閱讀時間約 2 分鐘

植物防禦的進化之路

在自然界的生存競賽中,植物和動物發展出截然不同的免疫策略。植物主要依賴堅固的細胞壁等物理屏障,就像一座固定的堡壘;而動物的免疫系統則像是一支反應靈敏的特種部隊,能迅速識別並對抗新的入侵者。現在,科學家找到了結合兩者優勢的方法。

科學家透過菸草來試驗這種動植物的混合蛋白 (photo by Sean Gallup)

科學家透過菸草來試驗這種動植物的混合蛋白 (photo by Sean Gallup)


Pikobodies:跨界免疫的新嘗試

在這項發表於《科學》期刊的研究中,科學家將駱馬和羊駝的小型抗體與煙草近親植物的Pik-1蛋白結合,創造出一種稱為「Pikobodies」的混合蛋白。這種創新設計不僅保留了植物原有的感應能力,還賦予其精確識別病原體的新功能。

精準防禦的藝術

實驗結果令人振奮。在最初試驗的11個不同版本的Pikobodies中,有4個成功展現出理想的防禦效果。這些Pikobodies能準確識別目標病原體,並觸發受感染細胞的死亡機制,同時不會傷害健康細胞。這種精準性讓科學家看到了廣泛應用的可能。

現代農業的新希望

傳統育種改良往往需要十年以上的時間才能培育出抗病品種。正如杜克大學的董欣年教授所說,在現代農場這種「自助餐式」的單一作物種植環境中,增強作物的適應性免疫系統尤為重要。Pikobodies技術為這一難題提供了新的解決方案。

挑戰與願景

雖然這項技術展現出巨大潛力,但科學家承認仍有許多工作要做。英國諾里奇塞恩斯伯里實驗室 (Sainsbury Laboratory in Norwich, England) 的Kamoun教授指出,並非所有Pikobodies組合都能完美協作,這表明我們需要更深入的基礎研究來優化這項技術。

延伸閱讀

Plant/animal hybrid proteins could help crops fend off diseases

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