Биологи научились удалять шипы растений с помощью генного редактирования
Многие растения во время эволюции приобрели различные колючки и шипы, которые защищают их от травоядных животных. Однако при выращивании и переработке сельскохозяйственных культур такая защита только мешает. Поэтому авторы новой статьи применили генное редактирование CRISPR-Cas9, чтобы лишить пасленовые растения шипов. Возможно, вскоре можно будет использовать новый метод, чтобы получить неколючие розы.
Животные и растения долгое время эволюционировали вместе, сотрудничая и враждуя друг с другом. Возникло множество любопытных приспособлений, например шипы и колючки — растения используют их, чтобы защититься от крупных травоядных животных. Уколовшись, они отказываются от своей пищи, потому реже едят стебли и листья с колючками. А вот против мелких фитофагов вроде насекомых они помогают плохо — те могут просто проползти мимо.
Заостренные выросты растений могут иметь разное происхождение. Если шипы (к примеру, розы) представляют собой придатки эпидермиса растения, то более крупные колючки исходно произошли от листьев (барбарис) или даже целых побегов (терн).
Многие выращиваемые на полях и в садах культуры унаследовали острые придатки от своих предков. Например, некоторые сорта баклажана Solanum melongena имеют шипы на своей чашечке. Это часть цветка, которая сохраняется и у плода баклажана, — их обычно продают вместе с такой зеленой «шапочкой». Если на ней присутствуют колючки, они могут прокалывать мякоть плодов при транспортировке, из-за чего те портятся. В то же время другие сорта того же овоща не имеют на чашечке колючек, а дикорастущие родственники баклажанов покрыты ими целиком.
То же можно сказать об обширном роде паслен (Solanum), в который входит свыше 1200 видов растений из одноименного семейства. Из важных культур помимо баклажана к нему относят картофель и томат. Среди пасленов выделяется крупная группа растений, происходящих от колючего предка.
Авторы новой статьи в журнале Science заинтересовались эволюцией «колючести» у пасленов и ее генетическими основами. Ученые реконструировали родственные связи между растениями и показали, что паслены независимо теряли исходно имевшиеся у них шипы не менее 31 раза. В результате сейчас их не имеет половина видов рода Solanum.
Генетикам удалось выяснить, что за этот признак растений отвечают конкретные гены — их назвали LOG, или lonely guy («одинокий парень» в переводе с английского). Они кодируют фермент, который участвует в синтезе цитокининов — фитогормонов, стимулирующих клеточное деление. Мутации в генах семейства LOG превращают колючие растения в неколючие — и наоборот. Кроме того, биологи выяснили, что такие же мутации ответственны за потерю шипов у зизифуса (китайского финика) и роз.
Ученые применили методы генного редактирования CRISPR-Cas9, который позволяет вносить точные модификации в геном. Таким образом они инактивировали гены «колючести» у нескольких видов, в том числе баклажана и его родственника Solanum sisymbriifolium, или вила-вила. Этот паслен в диком виде произрастает в Австралии, где его собирают и используют в пищу местные племена.
Новый результат не просто лишний раз показал, насколько избирательно мы можем менять генотип и фенотип живых существ. Вскоре он может помочь растениеводам сделать баклажаны более удобными для перевозки и хранения, превратить вила-вила в новую сельскохозяйственную культуру, а в будущем — лишить шипов и другие важные для человека растения. Особенно перспективным выглядит получение сортов неколючих роз.
Telegram 
Дзен 
VK Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии