Найден ключ к созданию агрокультур нового поколения
09.07.2025 07:00
Их исследование, о котором сообщили в Российском научном фонде (РНФ), открывает новые перспективы для сельского хозяйства.
Эксперты фонда объяснили, что генетический код растений содержит повторяющиеся фрагменты ДНК, которые могут быть как разбросаны по геному, так и расположены друг за другом. Эти "прыгающие гены" оказывают влияние на функционирование других генов и играют ключевую роль в эволюции растений, их устойчивости к болезням и неблагоприятным условиям окружающей среды.
Исследования в области встраивания генов других организмов в эти "прыгающие гены" представляют собой перспективное направление для создания новых сортов сельскохозяйственных культур. Это открывает возможности для улучшения урожайности и устойчивости растений к различным вредителям и болезням, что важно для обеспечения продовольственной безопасности и устойчивого развития сельского хозяйства.
Для успешного редактирования "прыгающих генов", ученые Федерального исследовательского центра "Фундаментальные основы биотехнологии" РАН (Москва) разработали новый подход, который использует математические "таблицы" для постепенного уточнения и сравнения с реальными участками ДНК. Этот метод позволяет обнаруживать даже сильно измененные повторы, которые стандартные программы не могут распознать.
В ходе жизнедеятельности организма "прыгающие гены" подвержены мутациям, что затрудняет их обнаружение и редактирование.
Исследователи подчеркнули, что новый подход отличается от традиционных методов и способен эффективно работать даже с сильно измененными участками ДНК.
Для успешного вывода новых сортов риса необходимо иметь глубокое понимание структуры генома этого растения. Исследователи, проанализировавшие геном риса посевного с использованием нового алгоритма, выявили 992 739 повторов, принадлежащих к 79 различным семействам. Это количество повторов на 56% превышает результаты, полученные с помощью широко используемого алгоритма EDTA (Extensive de-novo TE Annotator). Обнаруженные повторы составляют 66% всего генома риса, что также превосходит предыдущие оценки.
Согласно высказыванию Короткова, ключевым шагом к разработке новых сортов риса является полное понимание генома растения и выявление всех мобильных генетических элементов. Коллективу ФИЦ удалось выявить значительное количество ранее неизвестных последовательностей, что будет полезно для поиска оптимальных мест встраивания генов других организмов в геном риса и для разработки новых сортов.
Исследователи планируют расширить применение разработанного подхода к другим культурным растениям, а также усовершенствовать его чувствительность. Они стремятся создать общедоступную базу данных дисперсных повторов, обнаруженных в различных растениях, для проведения экспериментальных исследований и предоставления доступа международному научному сообществу.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), были опубликованы в журнале Rice Science. Это открыло новые перспективы для дальнейших исследований в области улучшения сельскохозяйственных культур и повышения их устойчивости к различным стрессовым условиям.
Источник и фото - ria.ru
