Ученым впервые удалось отредактировать ДНК растений

Ученые из университетов Токио, Тамагава и Тохоку получили первый и весьма результативный урожай от четырех новых сортов риса и трех новых сортов рапса. Все эти растения – мутанты, полученные недоступным до недавнего времени методом редактирования клеток ДНК в митохондриях родительского растения. Он принципиально отличается от традиционных манипуляций с геномом базовой ДНК и сулит невероятные перспективы для сельского хозяйства.

Митохондрии еще называют «электростанциями» живой клетки, поскольку именно они ответственны за выработку энергии. И они имеют свою, особую ДНК, которая у животных незначительна и невелика, по сравнению с базовой ДНК, которая находится в ядре клетки. У растений все иначе и их митохондриальная ДНК огромна, запутанна, многие известные механизмы экспрессии генов исследователи не могут понять до сих пор, а некоторые митохондрии вообще не имеют своих собственных ДНК. Не удивительно, что изучение данной области ранее не проводилось из-за массы трудностей.

Но и ситуация, при которой большая часть генома растений остается недоступной для дальнейшего редактирования, ученых абсолютно не устраивает, поскольку это значительно ограничивает генетическое разнообразие растений и тормозит выведение новых, более полезных сортов. Но несмотря на всю сложность ситуации, работы уже давно ведутся и первых успехов в этой области достигли ученые из Японии. Они изменили механизм редактирования генома для животных в технологию под названием «mitoTALENs», которая теперь работает, как «ножницы», позволяя ученым вырезать отдельные гены из ДНК растений.

Исследователи обнаружили ген, ответственный за фактор «цитоплазматической мужской стерильности», который приводит к бесплодию у мужских особей растений. После удаления данного гена были созданы несколько новых сортов растений, у которых фактор бесплодия был сведен к минимуму. Новые сорта растений дали богатый урожай, но важнее другое: первый шаг в редактировании митохондриальной ДНК открывает для генетиков и селекционеров обширное поле деятельности. Данный процесс вовсе не будет быстрым, даже наоборот, но он уже запущен и это внушает большую надежду на высокий результат в будущем.