Выключить гены: как ученые ТГУ делают растения стрессоустойчивыми

ТОМСК, 1 ноя – РИА Томск. Ученые Томского государственного университета (ТГУ) вместе с коллегами из Российской академии наук (РАН) проводят эксперименты по модификации генов агробактерий. Этот проект может помочь повысить устойчивость растений к засухе, засолению почв и другим видам стресса. Подробности – в обзоре РИА Томск.

Как сообщается на сайте ТГУ во вторник, нехватка влаги является одним из наиболее значимых факторов, снижающих урожайность агрокультур. По прогнозам многих ученых, изменения климата год за годом усугубляют засуху и засоление почв. В связи с этим необходим способ повышения стрессоустойчивости растений. No stress «Биологи ТГУ совместно с коллегами из Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЦиГ СО РАН) Института физиологии РАН делают это с помощью технологий геномного редактирования. Они модифицируют агробактерии и с их помощью обеспечивают растениям новые свойства», – говорится в сообщении. По данным пресс-службы, раньше устойчивость растений повышали методами селекции, но они уступают в эффективности геномному редактированию. Развитие последних сделало возможным модифицировать гены растений, отвечающие за их устойчивость к стрессовым факторам. Проект биологов, реализуемый в рамках стратпроекта ТГУ «Инженерная биология» и поддержанный федеральной программой «Приоритет 2030», направлен на поиск ключевых регуляторных генов, определяющих толерантность растений к засухе, засолению и повреждающим температурам. Выключить гены В качестве инструмента для выключения генов биологи используют систему редактирования CRISPR/Cas9, сообщает пресс-служба. «Это инновационная технология функциональной геномики, позволяющая целенаправленно вносить изменения (нокаутные мутации) в выбранные гены-мишени и выявлять важные гены-кандидаты для повышения устойчивости и урожайности растений», – цитируется в сообщении научный сотрудник кафедры физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Биологического института ТГУ Марина Ефимова. По ее словам, подобные манипуляции с растениями не делают их генетически модифицированными организмами, так как в геном не вносятся чужеродные гены, что сохраняет их пищевую и экологическую безопасность. Серия экспериментов проведена учеными на растении Arabidopsis thaliana – это классический модельный объект для исследований, так называемая растительная дрозофила. «Его геном полностью секвенирован и проанализирован. Измененную генетическую информацию несут в себе трансформированные агробактерии, которые являются носителем редактированной последовательности генов. Их доставка в растения осуществляется путем погружения цветочных побегов (floral dip) в суспензию», – сообщается на сайте. Добавляется, что этот способ является результативным и вместе с тем не требует дополнительного оборудования. Сами бактерии не изменяют хозяйственно ценных признаков растения, но, проникая в растение через пыльцевую трубку, передают последовательность ДНК, которая вносит мутацию в выбранный исследователем растительный ген. «Семена, которые созревают после «погружения», уже отличаются от родительского растения. Так можно управлять генами, задействованными в проявлении ответных реакций растений на различные стрессовые воздействия или для изменения любых других свойств», – уточняет пресс-служба. В дальнейшем исследователи планируют провести испытания на рапсе и льне. По данным ТГУ, это исследование является пионерным – в настоящее время в научной литературе имеются лишь единичные сообщения о редактировании геномов на рисе, пшенице и томатах. Результаты своего проекта ученые намерены представить через полтора года