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抗癌药物也有助于植物抗击疾病

用于人类的抗癌药物也可以帮助植物对抗疾病。两位华盛顿州立大学植物病理学家的这一发现可以帮助科学家们开发植物抗感染的新途径,正如植物科学前沿杂志上发表的一篇论文所揭示的那样。来自华盛顿州立大学植物病理学系的Lee Hadwiger和Kiwamu Tanaka使用的抗癌药物可以改变癌细胞的DNA,从而在人体高水平使用时减缓或阻止其生长。但是当药物在植物中以低水平使用时,它们通过激活用于抵御病原体的基因来影响细胞的DNA。研究人员将广泛的DNA特异性药物,包括放线菌素D,也称为放线菌素,应用于豌豆组织。这些应用通常有两种不同的结果,具有不同的作用机制。

首先,植物开始生产更高水平的抗菌物质,称为pisatin,这是一种已知的标记,显示植物的防御系统正在开启。然后,科学家将处理过的植物暴露于真菌感染。暴露的植物在数小时内停止感染。

Hadwiger和Tanaka没有预见到在作物上使用抗癌药物,但这一发现有助于更深入地了解化学物质如何与植物DNA相互作用。“我们使用这些药物作为工具来了解植物如何抵御病原体,”Hadwiger说。“我们现在了解这些防御基因如何被激活,并利用这些知识培养抗真菌感染和其他病原体的疾病。”

这项研究的目的不是要看到将抗癌药物应用于植物时发生的事情。

“我们需要一种工具来阻止植物的生长过程,并且知道放线菌素D就是这样做的,”Hadwiger说。“我们认为我们做错了什么,因为它根本不起作用。”然后他们在豌豆植物上使用的药物浓度远小于用于对抗癌症的药物。

“我们终于弄清楚基于高浓度和低浓度的不同反应发生了什么,”Hadwiger说。

植物和动物基因以类似的方式被激活,因此科学家们认为这种药物在植物上的作用与人类相同。但DNA并不认为某种药物是抗癌药物,它只是改变其化妆品的新事物。植物识别它与之相互作用的化合物的化学性质。这就是为什么相同的化合物在植物和动物中起作用的原因。

“细胞只识别向他们射击的化学物质,”Hadwiger说。“我们没有想到抗癌药物可以帮助植物抵抗病原体。但是一旦我们理解了这种相互作用,它就有意义了。”田中表示,虽然没有人希望在作物上使用化疗药物,但这一发现将产生影响。“在基础研究中,当你真正理解某些东西的运作或机制时,你就能将它应用到现实世界中,”田中说。“我们认为这将对种植者产生重要影响,有助于在不久的将来更好地对抗病原体。”

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