Новый взгляд на наследуемость у растений: роль эпигенетики

Комплексные наследуемые признаки у растений определяются не только изменениями в последовательности ДНК. Учёные из Центра биоинформатики Университета Гронингена и их французские коллеги показали, что эпигенетические метки могут влиять на такие признаки, как время цветения и архитектура растения. Эти метки стабильно передаются многим последующим поколениям. Результаты опубликованы в Science Express 6 февраля 2014 года.

Эпигенетическое наследование

В отличие от млекопитающих, у растений эпигенетические метки не «сбрасываются» в каждом новом поколении. Это открывает дверь для эпигенетического наследования: изменения, приобретённые в одном поколении, стабильно передаются следующему. Французские коллеги создали инбредные линии модельного растения Arabidopsis с почти идентичной ДНК, но разными эпигенетическими метками. Эти линии демонстрируют заметные различия во внешнем виде, которые наследуются.

Связь с комплексными признаками

В новом исследовании учёные впервые успешно связали вариации в эпигенетических маркерах с комплексными признаками (время цветения, архитектура) у линий Arabidopsis. Для этого они адаптировали метод, используемый генетиками для поиска локусов количественных признаков (QTL), но вместо вариаций в последовательности ДНК искали регионы с разными эпигенетическими метками, влияющими на признаки.

Значение открытия

• Научный прорыв: Впервые эпигенетические различия однозначно показаны как причина наследуемых признаков, что меняет взгляд на генетику.
• Коммерческий интерес: Эпигенетические признаки стабильно наследуются как минимум 20 поколений, что может представлять интерес для селекционеров растений.
• Эволюция: Эпигенетические маркеры создают вариативность, на которую может действовать естественный отбор, независимо от последовательности ДНК. Подобные эпигенетические QTL обнаружены и в диких популяциях Arabidopsis.

Пересмотр учебников

Хотя роль аналогичных процессов у млекопитающих (включая человека) не ясна, учебники по генетике растений нуждаются в пересмотре. Наследственность определяется не только кодом из букв A, T, C, G, но и эпигенетическими модификациями, такими как метилирование цитозина.