І людзі, і памідоры бываюць розных формаў і памераў. Гэта таму, што ў кожнага чалавека ёсць унікальны набор генетычных варыяцый - мутацый - якія ўплываюць на тое, як дзейнічаюць і функцыянуюць гены. У сукупнасці мільёны невялікіх генетычных варыяцый абцяжарваюць прадказанне таго, як пэўная мутацыя паўплывае на чалавека. Прафесар Лабараторыі Халоднай Спрынг -Харбар (CSHL) і следчы медыцынскага інстытута Говарда Х'юза Зак Ліпман паказалі, як генетычныя змены ў памідорах могуць паўплываць на тое, як пэўная мутацыя ўплывае на расліну. Ён імкнецца прадказаць уплыў мутацый на розныя гатункі таматаў.
Розныя камбінацыі мутацый могуць непрадказальна паўплываць на памер памідораў. На гэтым малюнку першы слупок паказвае немутаваны (WT) памідор. Другая і трэцяя калонкі паказваюць памідоры з адной мутацыяй у вобласці промотора (R1 або R4) для гена памеру пладоў SlCV3. Асобныя мутацыі мала ўплываюць на памер плёну. Але спалучэнне гэтых двух мутацый (R1 + R4) дае значна большы плод.
У гэтым даследаванні Ліпман і яго каманда выкарыстоўвалі CRISPR, вельмі дакладны і мэтанакіраваны інструмент для рэдагавання генаў, на двух генах таматаў, якія кантралююць памер пладоў, SlCV3 і SlWUS. Яны стварылі больш за 60 таматавых мутантаў, выдаліўшы маленькія кавалачкі ДНК у рэгіёнах промотора, участках каля генаў, якія кантралююць іх экспрэсію. У некаторых выпадках асобныя мутацыі крыху павялічвалі памер памідораў. Некаторыя пары мутацый зусім не змянялі памер пладоў. Некалькі сінэргетычных камбінацый выклікалі рэзкае, непрадказальнае павелічэнне памеру пладоў. Ліпман кажа: «Сапраўдны Святы Грааль ва ўсім гэтым для развядзення сельскагаспадарчых культур - гэта прадказальнасць. Калі я мутую гэтую паслядоўнасць, я атрымаю гэты эфект. Таму што ёсць мора іншых варыянтаў, якія прырода назапасіла паблізу мутацыі, якую вы інжынуеце, а таксама раскідана па геному, многія з якіх могуць паўплываць на канкрэтную мутацыю, якую вы ствараеце ".
Гэты дыяпазон узаемадзеянняў для любых дзвюх мутацый мадэлюе наступствы адной мутацыі, якая адбываецца ў розных генетычных фонах. Эфект параўнальны з тымі, якія выяўляюцца пры некаторых хваробах чалавека, дзе некаторыя людзі могуць мець пэўныя раней існуючыя мутацыі, якія абараняюць іх ад хваробатворных мутацый.
Ліппман і яго каманда працягнуць колькасную ацэнку таго, як асобныя і камбінаваныя мутацыі ўплываюць на некаторыя прыкметы культуры. Да гэтага часу яны вымяралі ўзаемадзеянне паміж двума асобнымі мутацыямі, але геномы маюць мільёны варыяцый. Ліпман спадзяецца вывучыць дастаткова вымерных узаемадзеянняў, каб зрабіць развядзенне больш прадказальным і эфектыўным.
Для атрымання дадатковай інфармацыі:
Лабараторыя халоднай вясны
www.cshl.edu