Основы снова: минимальные геномы создают жизнеспособные растения для биотехнологических приложений

от

Древние события в эволюции растений оставили после себя большие дублированные участки в их геномах. Учёные из Института Солка обнаружили, что удаление этих крупных блоков ДНК может привести к появлению нормальных растений. Результаты демонстрируют, что большие хромосомные делеции являются жизнеспособной стратегией в генетической инженерии растений, что может ускорить разработку упрощённых минимальных геномов растений — основная цель в отраслях, стремящихся к созданию новых биотехнологий на основе растений.

Новое исследование, проведённое под руководством профессора исследований Салка Тодда Майкла и учёного-вычислителя Ашота Папикияна, было [опубликовано](https://pnas.org/doi/10.1073/pnas.2419744122) в Proceedings of the National Academy of Sciences 11 августа 2025 года.

Исследователи использовали CRISPR-Cas9 для удаления четырёх крупных дублированных блоков в Arabidopsis thaliana, модельном растении, широко используемом в исследованиях по биологии растений. Удаления были проверены с помощью [секвенирования всего генома](https://phys.org/tags/whole-genome+sequencing/), которое показало минимальные нецелевые эффекты.

Хотя две линии с делециями показали различные фенотипы в результате потери многих генов, две другие не имели явных дефектов. РНК-секвенирование показало, что компенсаторная экспрессия, когда делеции дублированных генов приводили к активации интактных копий, не была общей реакцией на удалённые регионы в этих условиях.

Результаты показывают, что можно получить жизнеспособные растения при удалении крупных фрагментов, которые могут быть избыточными или содержать несущественные гены.

Эти данные опровергают предположение о том, что дублированные участки необходимы, и подчёркивают потенциальную избыточность или модульность в геномах растений. Подход учёных по удалению целых дублированных блоков теперь предлагает мощную стратегию для функционального анализа консервативных геномных регионов, исследования связи генов и эффектов дозировки, а также ускорения разработки упрощённых минимальных геномов растений с широкими последствиями для биологии растений, синтетической геномики и биотехнологии.

Среди других авторов — Рэйчел Дж. Раттнер, Дженни Као, Нил Хаузер, Николас Оллсинг, Аллен Мамерто, Нолан Т. Хартвик и Келли Колт из Института Солка.

Предоставлено [Salk Institute](https://phys.org/partners/salk-institute/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте