Метод редактирования генома позволяет частично подавлять функцию генов в сельскохозяйственных культурах

Исследователи из Университета Кумамото успешно провели практическое испытание новой техники редактирования генома, которая позволяет частично подавлять функцию жизненно важных генов, не вызывая гибели организма. Этот инновационный подход, основанный на технологии CRISPR-Cas9, открывает новые возможности для генетических исследований и достижений в сельском хозяйстве, позволяя изучать и модифицировать гены, которые ранее было трудно анализировать.

Гены, критически важные для выживания, часто представляют проблему для исследователей, поскольку их полное отключение может быть летальным для организма. Традиционные методы нокаута генов, включая CRISPR-Cas9, обычно приводят к полной потере функции, что затрудняет изучение этих жизненно важных генетических компонентов.

Чтобы преодолеть это ограничение, исследовательская группа под руководством доцента Такаси Исиды с факультета передовых наук и технологий Университета Кумамото разработала метод внедрения гипоморфных мутаций, которые снижают, но не полностью устраняют функцию гена.

Используя модельное растение Arabidopsis thaliana, команда успешно применила свой метод к гену HPY2, который необходим для деления клеток и роста растения. В то время как полная потеря этого гена приводит к гибели проростков, вновь созданные гипоморфные мутанты демонстрировали замедленный рост, но оставались жизнеспособными. Это открывает путь для более детального анализа функции гена в будущих исследованиях.

Применение в сельском хозяйстве и не только

Этот прорыв, опубликованный в Journal of Plant Research, имеет важные последствия, выходящие за рамки фундаментальных генетических исследований. Тонкая настройка активности генов вместо их полного отключения может быть использована для улучшения желаемых признаков у сельскохозяйственных культур без вредных побочных эффектов. Например, модификация генов, ответственных за устойчивость растений к стрессу, может привести к созданию культур, более устойчивых к изменению климата, при сохранении их роста и урожайности.

«Этот метод предоставляет мощный инструмент для изучения генов, которые ранее были недоступны из-за их важности для жизнедеятельности, — сказал доцент Исида. — Он также открывает новые возможности для точной селекции в сельском хозяйстве, где контролируемая модификация генов является ключом к улучшению признаков без непредвиденных последствий».