我国科学家用AI辅助设计实现植物免疫受体精准定制，成果登Science

中科院高彩霞团队用AI辅助蛋白质设计,首次实现了植物免疫受体的“按需定制”,论文登上《科学》,这意味着对抗植物病害不用再苦等天然抗病基因被发现,而是可以直接设计出来。

• 团队提出“可编程植物合成免疫”新理念,建立了一套可编程的合成免疫受体设计平台,跳出了依赖天然抗病基因资源的老路子
• 技术路径是三件套组合:用AlphaFold3、BindCraft等AI工具针对病原蛋白从头设计结合蛋白,再模块化整合进水稻免疫受体Pikm-1,最后用团队自建的植物体内定向进化系统GRAPE做优化
• 以马铃薯Y病毒衣壳蛋白为验证靶标,设计的48个合成受体中有11个能特异识别并激活免疫反应,验证了思路可行
• 团队进一步扩大到13种重要植物病毒及细菌、真菌、卵菌等多类病原,累计设计测试391个合成受体,71个成功实现特异识别和免疫激活,成功率18.2%
• 优化后的受体在转基因本氏烟草中对番茄褐色皱果病毒表现出实际抗性,说明这条路线已走到功能验证这一步,不只是计算机里的设计
• 看点:传统抗病育种要等病原变异、抗性被攻破再找新基因,这套AI设计平台把“发现”变成了“创造”,一旦效率和成本进一步打磨,对全球每年数千亿美元的植物病害损失可能是釜底抽薪式的解法。

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