Ген-регулятор ENO контролирует размер плодов томата

Международная группа исследователей из Испании, Германии и Франции идентифицировала ген-регулятор ENO (excessive number of floral organs) как ключевой фактор, определяющий размер плода томата. Результаты работы, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, основаны на применении методов секвенирования и редактирования генов, в частности CRISPR-Cas9.

Современные культурные томаты могут быть в 100 раз крупнее своих диких предков, одомашненных около 10 000 лет назад в Южной Америке. Учёные исследовали генетические изменения, приведшие к такому увеличению.

Ключевые механизмы:

• Размер плода томата определяется количеством плодолистиков (carpels) в цветке, которые формируют семенные камеры (locules).
• Известно, что мутации fasciated и locule number приводят к появлению сортов с более чем 8 камерами.

Новое открытие:

Используя CRISPR-Cas9, исследователи изолировали белок, участвующий в работе ENO (транскрипционного фактора). Они выяснили, что ENO регулирует размер плода, контролируя экспрессию гена WUSCHEL (сигнального пути). Это ограничивает производство стволовых клеток специфическим для цветка образом.

Важный результат:

В ходе одомашнивания была отобрана мутация в промоторе ENO. Эта мутация привела к увеличению количества семенных камер, что и объясняет значительный рост размера плодов томата.

Исследователи полагают, что идентификация ENO как генетического переключателя, регулирующего размер плода, объясняет, как томат увеличился в размерах в процессе доместикации.