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 Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Римская империя господствовала в Британии на протяжении приблизительно четырех веков. За это время римляне сильно повлияли на местное население: строили города, внедряли новые законы, развивали торговлю и меняли образ жизни. Однако авторы нового исследования выяснили, что вопреки распространенному мнению, генетический вклад как римлян, так и викингов в население Британских островов был на удивление слабым. Гораздо большее влияние на происхождение современных британцев оказали более поздние миграции англосаксов.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
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