Впервые была отредактирована мтДНК растений

Редактирование мтДНК

Японские исследователи из Токийского университета недавно достигли важной вехи в биотехнологии. Впервые была отредактирована митохондриальная ДНК растения, что может иметь важные последствия для обеспечения мировых запасов продовольствия.

Это стало кульминацией десятилетий исследований в этой области. Напомним, что ядерная ДНК была впервые отредактирована в начале 1970-х годов, затем ДНК хлоропластов в 1988 году и ДНК митохондрий животных в 2008 году.

Ядерная ДНК — это самый известный тип ДНК, который мы все знаем как молекулу с двойной спиралью. Этот тип ДНК наследуется от обоих родителей. Однако митохондрии (органеллы обеспечивающие энергией клетки) имеют свою собственную ДНК, известную как митохондриальная ДНК (мтДНК). Митохондриальная ДНК передается почти исключительно по материнской линии.

У животных митохондриальный геном заключен в относительно небольшую молекулу, форма которой состоит из единственной кольцевой структуры. Этот вид ДНК удивительно похож у многих видов.

«Даже митохондриальный геном рыбы похож на человеческий», — сказал Шин-ичи Аримура, доцент Токийского университета и ведущий автор нового исследования.

Однако с другой стороны, мтДНК растения — это совсем другая история.

«Митохондриальный геном растения огромен по сравнению с нашим, его структура намного сложнее, гены иногда дублируются, механизмы экспрессии генов не совсем понятны, а некоторые митохондрии вообще не имеют геномов. В наших предыдущих исследованиях мы наблюдали, что они сливаются с другими митохондриями для обмена белковых продуктов, а затем снова разделяются», — говорится в заявлении Аримуры.

В течение долгого времени пищевая и биотехнологическая промышленность искали способы редактирования мтДНК, чтобы повысить их устойчивость и урожайность.

Для изменения генома растений Аримура и его коллеги адаптировали методику, предназначенную для редактирования мтДНК животных. Метод, известный как mitoTALEN, включает использование одного белка для определения местоположения генома в мтДНК, разрезания ДНК на желаемом гене и удаления его.

В эксперименте, демонстрировавшим новый метод, команда удалила ген мтДНК в трех зародышевых линиях риса и трех линиях рапса. Известно, что этот конкретный ген вызывает цитоплазматическую мужскую стерильность (CMS).

По словам Аримуры, удаление большинства генов создает проблемы, но в конкретном случае с CMS, удаление гена позволяет растениям снова стать плодородными.

Первые выводы исследователей появились в журнале Nature Plants



Читайте также:
Зачем зебре полоски?

Полосы зебры сбивают с толку крошечных хищников, а не больших

Оказывается, кричащее черно-белое пальто зебры не предназначено для того, чтобы прятать её от крупных хищников, а предназначено для дезориентации кусачих насекомых.
Нанотрубки, туберкулез, ВИЧ

Смертельная комбинация ВИЧ + туберкулез поражает более 1 миллиона человек

При наличии туберкулеза макрофаги образуют туннелеподобные нанотрубки, которые ВИЧ использует для заражения соседних клеток.
Искривление нашей галактики

Ученые объяснили деформацию диска нашей Галактики

Направление и величина скорости прецессии варпа может являться результатом недавнего или продолжающегося столкновения с галактикой спутником.
Транзит Меркурия

Фотографии вчерашнего транзита Меркурия

Вчера произошло довольно редкое событие. Меркурий пролетел на фоне Солнца. Такой транзит случается довольно редко — примерно 13 раз в 100 лет.
Кошачья мята

Почему кошачья мята вызывает странное поведение у кошек?

Предложите вашей кошке щепотку кошачьей мяты, и питомец тут же начнет забавно себя вести: кататься на спине, лизать мяту, тереть об нее лицо и тело, мурчать и, казалось бы, получать удовольствие.
Новое крыло НАСА

NASA показало крыло самолета, сделанное из тысяч одинаковых блоков

Деформируемое крыло может адаптироваться к различным ситуациям будь то посадка, взлет или крейсерский полет.
Добавить комментарий