Вчені виявили приховані мутації томатів, відкриття вплине на селекцію та генну терапію

У центрі уваги вчених виявилися приховані мутації — зміни у ДНК, які впливають на фізичні ознаки рослин до того часу, доки одночасно не відбудуться й інші генетичні зміни.

Робота опублікована у журналі Nature.

Генетики вивчили, як взаємодія між прихованими мутаціями може збільшувати чи зменшувати кількість репродуктивних гілок томатів, що впливає на врожайність. Як показала робота, ключову роль грають гени-паралоги, які виникають при дуплікації генів і здатні компенсувати та стимулювати дію один одного.

Дослідження базувалося на узагальненому геномі рослин сімейства пасльонових, що включає культурні та дикі види томатів. Крім того, вчені створили штучні приховані мутації за допомогою CRISPR та проаналізували понад 35000 суцвіть на 216 рослинах. Комп'ютерне моделювання дозволило передбачити, як різні комбінації мутацій впливають кількість гілок.

Це відкриття є важливим кроком у розумінні «прихованої» генетичної мінливості, яка тривалий час залишалася непоміченою селекціонерами. Можливість цілеспрямовано активувати ці приховані генетичні програми створює можливість підвищення врожайності за допомогою точного редагування не лише окремих генів, а й цілих генетичних мереж.

Але результати важливі не лише для селекціонерів, а й лікарів. Коли у людини виникає мутація в одному гені, що викликає захворювання, гени-паралоги можуть компенсувати цей дефект. Розуміння механізмів такої взаємодії дозволяє розробляти точніші методи генної терапії. Наприклад, замість спроби виправити дефектний ген можна активувати його «резервну копію». Це може спростити лікування спадкових захворювань та мінімізувати побічні ефекти терапії.

Олена Басанець, SuperAgronom.com