转基因沉默、RNA 干扰及小干扰 RNA 导致的抗病毒防御机制

植物病理学最近几十年中的一项重要发现是由 RNA 干扰 (RNAi) 媒介的自然抗病毒防御机制。在抗病毒 RNAi 中，病毒感染触发 Dicer 处理特定于病毒的双链 RNA 成为小干扰 RNA (siRNA)。这些病毒来源的 siRNA 通常通过宿主酶和辅因子进一步放大，并指导含有 Argonaute 蛋白的效应复合体特异性清除病毒。在感染期间，来自病毒和类病毒的 siRNA 积累到非常高的水平。由于它们在核苷酸序列上广泛重叠，这允许对总小 RNA 进行深度测序和生物信息学组装，以快速发现和识别病毒和类病毒。抗病毒 RNAi 作为植物对 RNA 和 DNA 病毒的主要防御机制，但病毒仍然成功感染植物。它们能够这样做，因为所有当前公认的植物病毒通过编码至少一种作为病毒 RNAi 抑制因子 (VSR) 的蛋白来抗击 RNAi 反应，而这种蛋白是感染所必需的，即使植物病毒的基因组大小小且编码能力有限。这篇综述文章将重述揭示病毒 siRNA 生物合成和抗病毒活性的遗传途径及 VSR 在抗病毒 RNAi 抑制下感染中的具体作用的关键发现。此外，早期开创性研究关于转基因沉默、RNAi 以及病毒-植物/病毒-病毒相互作用为抗病毒 RNAi 的发现铺平了道路。