Эту идею представили в Российском научном фонде (РНФ), как сообщили в РИА Новости. Специалисты фонда пояснили, что генетический код растений содержит повторяющиеся фрагменты ДНК, которые могут быть распределены по всему геному или располагаться друг за другом.
Известно, что "прыгающие гены", разбросанные в геноме растений, оказывают влияние на работу других генов и играют ключевую роль в их эволюции, способности к противостоянию болезням и адаптации к неблагоприятным условиям окружающей среды. Поэтому внедрение генов других организмов в эти участки ДНК представляет собой перспективное направление для создания новых сортов сельскохозяйственных культур. В результате таких исследований можно ожидать появление более продуктивных и устойчивых растений, способных лучше справляться с внешними стрессовыми факторами.Для успешного редактирования "прыгающих генов" важно учитывать их изменчивость в процессе жизнедеятельности. Ученые Федерального исследовательского центра "Фундаментальные основы биотехнологии" РАН (Москва) предложили новый подход, основанный на математических "таблицах", которые постепенно совершенствуются путем сравнения с реальными участками ДНК. Этот метод позволяет эффективно выявлять даже сильно измененные повторы генов, что отличает его от традиционных подходов.В ходе исследования авторы подтвердили, что использование математических "таблиц" позволяет обнаруживать мутировавшие повторы генов, которые ранее могли быть упущены компьютерными программами. Такой подход открывает новые возможности для точного редактирования генетического материала и исследования его изменчивости в процессе жизнедеятельности.Использование математических моделей для анализа и сравнения генетических данных является перспективным направлением в биотехнологии, позволяя более точно определять мутации и обеспечивать успешное редактирование генов даже при значительных изменениях.Для успешного вывода новых сортов риса необходимо иметь глубокое понимание структуры его генома и обнаружить все мобильные генетические элементы. Как отмечает Коротков, исследователи, используя новый алгоритм, проанализировали геном риса посевного и выявили 992 739 повторов, принадлежащих к 79 различным семействам. Это число на 56% превышает количество повторов, обнаруженных алгоритмом EDTA, широко применяемым биологами. При этом выявленные повторы составляют 66% всего генома риса, что значительно превосходит предыдущие оценки.Открытие большого количества ранее неизвестных последовательностей в геноме риса позволит исследователям найти оптимальные места для встраивания генов других организмов и создания новых сортов. Коллективу ФИЦ удалось расширить наше знание о генетической структуре риса и его потенциале для генетической модификации, что открывает новые перспективы в селекции и сельском хозяйстве.
Исследователи планируют расширить применение разработанного подхода на другие сельскохозяйственные культуры и усовершенствовать его чувствительность. Они стремятся создать базу данных, содержащую информацию о найденных дисперсных повторах в различных растениях, которая будет доступна для международного научного сообщества и использоваться для проведения экспериментальных исследований. Это позволит ученым более гасить глубину и масштабы данного подхода.Результаты научного исследования, финансируемого грантом Российского научного фонда (РНФ), были опубликованы в журнале Rice Science. Это открывает новые перспективы для развития сельского хозяйства и повышения урожайности культурных растений. Кроме того, публикация в журнале с широким кругом читателей способствует распространению знаний и стимулирует дальнейшие исследования в этой области.Источник фото: РИА Новости
