Эпигенетика: как «тёмная материя биологии» может помочь в борьбе с болезнями растений

Учёные из Университета Шеффилда обнаружили новый механизм, позволяющий растениям эпигенетически передавать устойчивость к болезням своему потомству для усиления иммунной системы.

Исследование, опубликованное в eLife, впервые идентифицировало конкретные локусы метилирования ДНК, контролирующие эпигенетически наследуемую устойчивость к болезням. Результаты могут помочь снизить зависимость от пестицидов и защитить важные продовольственные культуры.

• Ключевое открытие: Получены новые убедительные доказательства, что определённые локусы ДНК со сниженным метилированием способны передавать устойчивость к болезням следующим поколениям эпигенетически, то есть без изменения последовательности ДНК.
• Механизм: Идентифицированы четыре специфических метилированных локуса в центромерных регионах хромосом растения, которые контролируют чувствительность защитных генов во всём геноме.
• Патоген: Эти локусы контролируют количественную устойчивость к ложной мучнистой росе — патогену, родственному возбудителю Великого картофельного голода в Ирландии XIX века.
• Важный аспект: Эта устойчивость не была связана с негативным влиянием на рост или устойчивость к другим стрессам окружающей среды.

Профессор Юрриан Тон, руководитель исследования в P3 Plant Production and Protection Centre, отметил:

«Мы выявили ключевые локусы метилирования ДНК... которые контролируют наследуемую устойчивость к болезням, влияя на реактивность защитных генов... Наше исследование проливает свет на то, как растения используют потенциально обратимую биохимическую модификацию ДНК, чтобы передать устойчивость потомству».

Учёные надеются, что работа прояснит область эпигенетики, которую называют «тёмной материей биологии», и стимулирует прикладные исследования по использованию эпигенетических механизмов в глобальной борьбе с болезнями растений.