昆蟲共生細菌活體制造雙鏈RNA

RNA干擾是指在進化過程中高度保守的、由雙鏈RNA誘發的、同源mRNA高效特異性降解的現象。RNA干擾技術可以特異性剔除或關閉特定基因的表達，已被廣泛用于探索基因功能和傳染性疾病及惡性腫瘤的治療領域。

2007年，兩個科學團隊先后介紹了RNA干擾技術在害蟲防治領域的應用。其中，中國科學院院士、中國科學院上海植物生理生態研究所/分子植物卓越中心陳曉亞團隊從棉鈴蟲（Helicoverpaarmigera）中鑒定了一個細胞色素P450基因（CYP6AE14），該基因與幼蟲的生長相關，當幼蟲被喂食表達CYP6AE14特異性雙鏈RNA（dsRNA）的植物時，幼蟲的生長也受到阻礙。

此后，RNA干擾技術在農業方面的應用打開了大門，同時也為新一代生物農藥的研發打下了基礎。而合成生物學技術的出現，則為雙鏈RNA的微生物大規模制造提供了低成本的解決方案。常規的大腸桿菌、釀酒酵母、蘇云金芽孢桿菌等底盤細胞已經被廣泛應用于雙鏈RNA的生物制造。

2008年雙鏈RNA的成本約為1.2萬美元/g，2018年下降到60美元/g，2020年，RNA和蛋白質合成公司RNAgri以1美元/g的成本生產成噸的雙鏈RNA，生物技術公司GreenlightBiosciences的GreenWorX?系統可以進一步將雙鏈RNA合成成本降低到0.5美元/g。

除了使用上述微生物之外，科學家們最新的研究是利用昆蟲的共生細菌產生由雙鏈RNA。昆蟲的口腔和腸道中有豐富的共生菌，它們與昆蟲和植物直接相互作用。一些共生細菌可以很容易地進行基因操作，因此可作為潛在的雙鏈RNA生產平臺。

2019年，拜耳向美國環保署提交了雙鏈RNA產品BioDirect，是向美國環保署提交的第一份該行業外源應用的RNA生物農藥活性成分，用于防治對世界養蜂業威脅最大的有害生物——瓦螨。該產品就是將蜜蜂腸道中的共生細菌修飾為產生雙鏈RNA的宿主。