Подсчёт хромосом: учёные раскрыли вековую тайну размножения растений

Международная команда генетиков раскрыла механизм, позволяющий растениям «считать» свои хромосомы, что решает классическую проблему «триплоидного блока».

Суть открытия

• Растения используют микроРНК 845 (miR845), обнаруженную только в пыльце цветковых растений.
• miR845 нацеливается на транспозоны (прыгающие гены), покрывающие хромосомы.
• Это запускает синтез вторичных малых РНК — easiRNAs (эпигенетически активируемые малые интерферирующие РНК).

Как работает «счётчик»

1. Чем больше хромосом в пыльцевом зерне, тем больше в нём транспозонов.
2. Больше транспозонов — больше образуется easiRNAs в спермиях.
3. При слиянии спермия с яйцеклеткой в развивающемся семени происходит «подсчёт»: сравнивается «доза» хромосом и easiRNAs.
4. Если баланс сильно нарушен, активируется триплоидный блок — семя не развивается и погибает.

Механизм триплоидного блока

easiRNAs способны заглушить ключевые импринтированные гены как с материнской, так и с отцовской стороны. Это подавление приводит к стерильности формирующегося семени.

Значение исследования

• Решает вековую загадку в биологии растений.
• Углубляет понимание фундаментальных механизмов регуляции хромосом.
• Может помочь селекционерам растений, которые стремятся обойти триплоидный блок для скрещивания репродуктивно несовместимых видов.

Авторы и публикация

Исследование проведено группой под руководством профессора Роба Мартинсена (Cold Spring Harbor Laboratory, Howard Hughes Medical Institute) и Филипе Боржеса при участии коллег из Уппсальского университета (Швеция). Результаты опубликованы в журнале Nature Genetics.