Создана первая полная библиотека главных генетических переключателей растений
Исследователи создали первую полную библиотеку генетических переключателей (транскрипционных факторов) растений. Это позволит учёным по всему миру лучше понять, как растения адаптируются к изменениям окружающей среды, и создавать более устойчивые культуры для будущей продовольственной безопасности.
Создание коллекции, содержащей около 2000 клонов растительных транскрипционных факторов, заняло более 8 лет и обошлось в $5 млн. Манипулируя этими "главными переключателями", учёные могут улучшать признаки растений, такие как холодоустойчивость или количество семян. Исследование будет опубликовано 17 июля в журнале Cell Reports.
Клоны из библиотеки, хранящиеся в микропланшетах, будут распространены среди учёных по всему миру, что особенно важно для недостаточно финансируемой области исследований растений. По словам авторов, на растительные исследования приходится лишь около 1% от всех федеральных расходов на биомедицинские исследования.
Библиотека была создана на основе Arabidopsis — цветкового растения, родственного капусте и горчице. Этот вид часто называют "ботанической мышью" из-за его важности как модельного организма.
Идея создания библиотеки возникла в 2006 году, когда учёные пытались понять, как растения адаптируются к циклам света и темноты, и сосредоточились на транскрипционных факторах CCA1 и LHY, регулирующих гены часов Arabidopsis. Исследователи применили подход обратной генетики: вместо поиска гена через мутацию они клонировали все транскрипционные факторы, чтобы выяснить, какие из них связываются и регулируют экспрессию CCA1.
Финансирование проекта обеспечили гранты от Национальных институтов здоровья (NIH) и других организаций. Для завершения проекта в UCSD и USC использовалась роботизированная платформа, способная проводить тысячи экспериментов в день.
Библиотека уже стала основой для 70 исследовательских проектов в США и Европе. Одно из исследований, опубликованное 7 июля в Current Biology, позволило лаборатории Стива Кея понять, как растения регулируют экспрессию генов на холоде. С помощью библиотеки было изолировано взаимодействие двух ключевых генов — LUX и CBF1, — ответственных за устойчивость растений к заморозкам.