Исследование с редактированием генов обнаружило ген устойчивости кораллов к жаре

Международный исследовательский проект использовал технологию редактирования генов для изучения термоустойчивости кораллов Большого Барьерного рифа. Результаты помогут в борьбе с последствиями изменения климата.

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), провели учёные из Стэнфордского университета, Австралийского института морских наук (AIMS) и Квинслендского технологического университета (QUT). Они использовали технику CRISPR-Cas9 для внесения точных, целевых изменений в геном коралла.

С помощью этого нового метода команда продемонстрировала важность конкретного гена для термоустойчивости коралла Acropora millepora.

Ведущий автор доктор Филип Кливс разработал новые генетические методы для изучения кораллов и их реакции на изменение климата.

«Мы разработали усовершенствованный метод CRISPR-Cas9, который впервые позволил нам проверить функцию гена у коралла. В качестве доказательства концепции мы использовали редактирование генома CRISPR-Cas9, чтобы понять функцию ключевого гена, который влияет на способность коралла выживать в условиях жары».

Доктор Лайн Бэй из AIMS отметила, что появление CRISPR-Cas9 предоставило мощный инструмент для изучения генов, влияющих на устойчивость кораллов к теплу и обесцвечиванию.

«Понимание генетических признаков термоустойчивости кораллов является ключом не только к пониманию их естественной реакции на изменение климата, но и к оценке преимуществ и рисков новых методов управления, таких как селекционное разведение и перемещение кораллов между рифами».

CRISPR-Cas9 действует как «генетические ножницы», позволяя учёным вносить точные изменения в ДНК организма, чтобы отключить целевой ген или заменить его.

В этом исследовании учёные использовали CRISPR-Cas9, чтобы отключить ген Heat Shock Transcription Factor 1 (HSF1), который играет ключевую роль в реакции на тепло у многих организмов.

• Модифицированные личинки хорошо выживали в воде с температурой 27°C, но быстро погибали при повышении температуры до 34°C.
• Немодифицированные личинки хорошо выживали в более тёплой воде.

Доктор Димитри Перрен из QUT пояснил:

«Удалив ген и затем подвергнув личинки кораллов тепловому стрессу, мы показали, что модифицированные личинки погибли, тогда как немодифицированные не пострадали при повышенной температуре. Этот результат показывает ключевую роль HSF1 в способности коралла справляться с повышением температуры».

Исследователи считают, что этот технологический прорыв открывает путь к созданию новых генетических инструментов и знаний о кораллах, что в будущем поддержит их сохранение и управление популяциями.