식물에는 면역체계가 없는데 어떻게 유전자 변형 파파야가 바이러스에 저항할 수 있나요?

형질전환 항바이러스 육종은 식물바이러스를 예방하고 방제하는 가장 효과적인 방법이다. 어떤 바이러스에 저항하기 위해 해당 바이러스의 유전자가 식물에 전달됩니다. 그렇다면 바이러스 유전자는 식물에 침입한 후 어떻게 바이러스 자체를 죽일 수 있을까요? 유전자 변형 식물의 바이러스에 대한 저항성 메커니즘은 해충 및 병원체에 대한 저항성 메커니즘과 완전히 다릅니다. 우리는 덜 독성이 강한 바이러스 종(또는 비활성화된 바이러스), 즉 백신을 인간이나 동물의 몸에 주입한 후 바이러스의 외피 단백질이 면역 체계를 유도하여 해당 항체를 생성할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 침입하면 항체가 바이러스와 반응하여 바이러스를 비활성화시킬 수 있습니다. 유사한 관행을 통해 식물도 바이러스에 대한 저항성을 얻을 수 있습니까?

1920년대 후반에 사람들은 약독화된 바이러스 변종을 접종한 식물이 실제로 동일한 바이러스의 독성 변종에 대한 저항성을 나타낼 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이를 "교차 보호"라고 합니다. 많은 식물 바이러스의 약독화된 계통은 교차 보호를 유도할 수 있지만 식물에는 인간이나 동물과 같은 면역 체계가 없습니다.

교차 보호 현상은 식물에서 바이러스에 대한 항체를 발견한 적이 없습니다. 인간이나 동물이 백신 접종 후 바이러스에 대해 발생하는 저항성과 매우 유사합니다. 둘의 메커니즘은 상당히 달라야 합니다.

1970년대와 1980년대 과학자들은 교차 보호 메커니즘을 설명하기 위해 몇 가지 가설을 제안했습니다. 예를 들어, 한 가지 가설은 약한 독성 균주를 식물에 접종한 후 바이러스가 스스로 복제할 때 많은 양의 외피 단백질을 합성하고, 이후에 침입하는 독성 바이러스는 복제하기 전에 먼저 외피 단백질에서 핵산을 방출해야 한다는 것입니다. 그러나 방출되자마자 약독화된 균주의 외피 단백질에 의해 다시 코팅되어 성공적으로 복제할 수 없게 됩니다.