Учёные разработали стратегии регуляции генов для растений
Исследователи из Института молекулярной и клеточной биологии растений (IBMCP), совместного центра Высшего совета по научным исследованиям Испании (CSIC) и Политехнического университета Валенсии (UPV), создали две стратегии на основе синтетических транс-действующих малых интерферирующих РНК (syn-tasiRNAs) для модуляции уровня сайленсинга, индуцируемого генами растений.
Применение этих стратегий к сельскохозяйственным культурам позволит точно настраивать их экспрессию. Это даст возможность контролировать время цветения культуры, делая её доступной на рынке круглый год или в периоды, когда её обычно нет. Кроме того, эта технология может помочь контролировать устойчивость к абиотическим стрессам, таким как засуха и засоление.
Сайленсинг генов, опосредованный рибонуклеиновой кислотой (РНК), или РНК-интерференция (RNAi), — это механизм регуляции экспрессии генов, позволяющий избирательно активировать или «выключать» гены. Такие инструменты имеют решающее значение в современной молекулярной биологии.
Исследование, недавно опубликованное в Nuclear Acids Research под руководством Альберто Карбонеля, учёного CSIC в IBMCP, демонстрирует полезность одного из таких инструментов — syn-tasiRNAs — для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и увеличения их устойчивости как к биотическим, так и к абиотическим стрессам.
Две стратегии
Во-первых, было обнаружено, что эффективность syn-tasiRNA зависит от положения её молекулы-предшественника, которое определяет уровень её накопления.
Во-вторых, подтверждено, что постепенное снижение степени комплементарности спаривания оснований между 3'-концом syn-tasiRNA и 5'-концом её целевой РНК также вызывает прогрессивное снижение эффективности syn-tasiRNA.
С помощью этих двух стратегий удалось, например, получить растения Arabidopsis thaliana с разным временем цветения в зависимости от степени сайленсинга гена FT (Flowering time). В соответствии с этим примером, модуляция степени сайленсинга гена FT у сельскохозяйственной культуры позволит контролировать время её цветения.