Patogeenivälitteinen, siirtogeeninen kestävyys perunan Y-virusta vastaan: mekanismit ja riskit Tuula Mäki-Valkama ja Jari P.T. Valkonen Helsingin yliopisto ja Ruotsin maatalouskorkeakoulu Perunan Y-virus (PVY) aiheuttaa maailmanlaajuisesti merkittäviä satotappioita Solanaceae-heimon viljelykasveissa kuten perunassa, tomaatissa, paprikassa ja tupakassa. Suomessa PVY on yksi tärkeimmistä perunan taudinaiheuttajista. Kasvustot voidaan suojata tehokkaasti PVY-tartunnalta vain käyttämällä PVY:ta kestäviä lajikkeita, sillä PVY:n leviäminen kirvojen välityksellä tapahtuu nopeasti ja tehokkaasti eikä sitä pystytä estämään kirvoja torjumalla. Virusgeenejä on siirretty kasveihin viruskestävyyden tuottamiseksi hieman yli kymmenen vuoden ajan. Myös PVY:ta kestäviä perunalajikkeita on tuotettu tällä tavoin käyttämällä PVY:n kuoriproteiinia, replikaasia, proteinaasia ja P1-proteiinia tuottavia geenejä. Kestävyys voi ilmetä täydellisenä kestävyytenä tartuntaa vastaan, vähäisenä viruspitoisuutena ja oireettomuutena tai oireiden hitaampana kehittymisenä. Kestävyyden ilmeneminen ei useimmissa tapauksissa edellytä virusproteiinin tuottamista siirtogeenisessä kasvissa. Siirtogeenin lähetti-RNA:n tuottaminen riittää, sillä se käynnistää lähetti-RNA:han tarkoin kohdistuvan hajotusmekanismin, nk. transkription jälkeisen geeninhiljentämisen (post-transcriptional gene silencing). Tämä mekanismi tunnistaa ja hajottaa myös viruksen, jonka perintöaines on RNA:ta ja jossa on siirtogeeniä vastaava geenialue. Ilmeisesti kasvien luonnolliset kestävyysgeenit, jotka tunnistavat viruksia, aiheuttavat samanlaisen mekanismin käynnistymisen, mikä johtaa kasvin toipumiseen virustartunnasta. Toisaalta viruksilla on havaittu olevan kyky estää geeninhiljentämiseen perustuvan kestävyysmekanismin toiminta. Vaihtokuorisuus, siirtogeenin lähetti-RNA:n osien siirtyminen viruksen perintöainekseen (rekombinaatio), sekä siirtogeenin tuottaman virusproteiinin kyky lisätä kasvia tartuttavan viruksen leviämistä kasvissa tai oireiden ankaruutta (synergia), ovat mahdollisia riskejä, jotka liittyvät virusgeenien käyttöön siirtogeenisissä kasveissa. Näitä riskejä voidaan vähentää käyttämällä siirtogeenejä, jotka eivät tuota proteiinia tai joista on poistettu proteiinin toiminnan kannalta tärkeät osat. Sekä patogeenivälitteiseen että luonnolliseen viruskestävyyteen liittyvän geeninhiljentämisen mekanismeja ei vielä täysin tunneta. Näiden mekanismien tutkiminen avaa uudenlaisia mahdollisuuksia kasvivirusten torjumiseksi. Tulevaisuudessa on myös mahdollista siirtää perunasta eristettyjä, luonnollisia PVY-kestävyysgeenejä virukselle alttiisiin lajikkeisiin. Luonnollisten kestävyysgeenien käyttö yhdessä erilaisten geeniteknisten taudinkestävyyssovellusten kanssa saattaisi olla tehokkain keino kasvien suojaamiseksi virustartunnoilta.