0

Б иолози измамиха домати, за да повишат добива им. За целта учените съединили дръжката на едно растение с корените на друго, чийто набор от епигенетични белези е изкуствено променен. В резултат доматът усетил, че е оцелял от суша, пише научното списание Nature Communications.

Биолози измамиха домати, за да повишат добива им. За целта учените съединили дръжката на едно растение с корените на друго, чийто набор от епигенетични белези е изкуствено променен. В резултат доматът усетил, че е оцелял от суша, пише научното списание Nature Communications.

“Това може да се направи с което и да е растение. Нашето изследване се превърна в голям пробив в епигенетиката – сега тя може да се използва за увеличаване на добивите. Освен това в бъдеще с помощта на епигенетиката ние можем да защитаваме горите от последствията от глобалното затопляне“, разказа Сали Маккензи, професор в Пенсилванския университет и един от авторите на изследването.

Начинът, по който практически работят всички гени, зависи не само от тяхната структура, но и от това как е опакована тази част от ДНК веригата, където те се намират и как тя взаимодейства със съседните части на генома. През последните години учените открили десетки клетъчни механизми, които повишават или понижават активността на гените. За да направят това, такива механизми прилагат специални молекулни "маркери" към протеиновите опаковки на гените, които се наричат ​​епигенетични, или с други думи променят тяхната "четливост".

Адаптиране

С помощта на подобни диригенти на генетичната активност организмите могат бързо да се адаптират към нови условия на средата или гъвкаво да променят програмата си за поведение в отговор на новите фактори. Например някои растения използват епигенетически етикети, за да запомнят суша, да се приспособяват към нея и да предават тази информация на потомството.

Професор Маккензи и нейните колеги се възползвали от епигенетиката, за да повишат добива от домати. За целта те присадили стъблото на един домат към корените на друг.

Тази процедура често се използва при един от видовете безполово размножаване на растенията и за да се подобрят свойствата на много плодни култури като ябълки и круши.

По принцип, ако се съедини стъблото и корена дори на различни видове растения, те се срастват.

Епигенетика

В хода на своето изследване Маккензи и нейните колеги проверили как се изменят жизнеспособността и добивът на доматите, ако им се присади корен с други генетични спомени. Епигенетическите етикети на второто растение учените променили, за да може в техните клетки да се повиши активността на гена MSH1.

Този участък от ДНК се активизира в тези случаи, когато растението преживява засушаване и запомня информацията за проблема с достъпа до вода. Ако той се включи, това не само повишава устойчивостта на растението към лошо време, но и го прави по-продуктивно.

Резултат

Ръководейки се от тази идея, учените активирали MSH1 в генома на доматите, отделили стъблата им и ги съединили с издънките на други домати, които преди това не са могли да оцелеят при суша. В резултат на активността на MSH1 той се увеличил не само в корените, но и в присаденото стъбло на доматите. След това добивът средно се увеличил с 35%.

По-нататъшните наблюдения показали, че потомството наследило това качество, съхранявайки високите добиви и устойчивостта към лошите условия в продължение на поне пет поколения. Маккензи и нейните колеги смятат, че благодарение на тези резултати епигенетиката може широко да се прилага в селското стопанство и ботаническите изследвания.