12 АВГ, 05:39 МСК
USD (ЦБ)    60.3814
EUR (ЦБ)    61.5542

Белок мха исправляет генетические дефекты других растений

03.07.2020 19:32
Комментарии

Почти все наземные растения используют молекулярные редакторы для исправления ошибок в своей генетической информации. Исследователи перевели один из этих корректоров из моховых Physcomitrium patens в цветущее растение.

Почти все наземные растения используют армию молекулярных редакторов, которые исправляют ошибки в своей генетической информации. Совместно с коллегами из Ганновера, Ульма и Киото исследователи из Боннского университета в настоящее время перевели один из этих корректоров из моховых патчей Physcomitrium (ранее известных как Physcomitrella patens) в цветущее растение. Удивительно, но он выполняет свою работу там так же надежно, как и в самом мхе. Стратегия может быть пригодна для более детального изучения некоторых функций энергетического обмена растений. Это также может быть полезным для разработки более эффективных культур.

Растения отличаются от животных тем, что способны к фотосинтезу. Они делают это в специализированных «мини-органах» (биологи говорят об органеллах), хлоропластах. Хлоропласты производят сахар с помощью солнечного света, который, в свою очередь, используется в других органеллах, митохондриях, для производства энергии.

И хлоропласты, и митохондрии имеют свой генетический материал. И в обоих из них этот геном содержит много ошибок.

«По крайней мере, так обстоит дело почти со всеми наземными растениями», - объясняет доктор Марейке Шалленберг-Рюдингер. Исследователь возглавляет младшую исследовательскую группу в Университете Бонна на кафедре молекулярной эволюции под руководством профессора Фолькера Кнупа. «Они должны исправить эти ошибки, чтобы их источник питания не сломался».

На самом деле, наземные растения делают то же самое и очень сложным образом: они не исправляют ошибки в самом геноме. Вместо этого они исправляют копии РНК, которые клетка делает из этих чертежей ДНК, которые затем используются, например, для производства определенных ферментов. Таким образом, вместо исправления оригинала, он только устраняет неточности впоследствии в копиях.

За это отвечают молекулярные корректоры, так называемые белки PPR. Большинство из них являются специалистами только по одной конкретной ошибке во многих копиях генов, которые клетка производит круглосуточно. Эти ошибки возникают, когда в ходе эволюции определенный химический строительный блок ДНК (если хотите, буква в генетическом проекте) заменяется другим. Когда белки PPR обнаруживают такой обмен, они преобразуют неправильную букву в копии РНК (строительный блок цитидин, сокращенно С) в правильную версию (уридин, сокращенно U).

«Сейчас мы взяли ген белка PPR из мохового Physcomitrium patens и перенесли его в цветущее растение - кресс-салат thale Arabidopsis thaliana», - объясняет Шалленберг-Рюдингер. «Затем белок распознал и исправил ту же ошибку, за которую он также был ответственен во мхе».

Это удивительно, так как существует более 400 миллионов лет эволюционной истории между Physcomitrium и Arabidopsis. Следовательно, белки PPR также могут значительно различаться по своей структуре.

Например, в кресс-салате содержатся белки PPR, которые могут идентифицировать ошибки, но для их исправления требуется отдельный фермент «белого цвета». Напротив, белки PPR Physcomitrium мха выполняют обе задачи одновременно.

«В этих случаях перенос из мха в кресс-салат работает, но ген кресс-салата остается неактивным во мхе», - объясняет Бастиан Олденкотт, докторант и ведущий автор исследования.

Исследование может открыть новый способ модификации генетического материала хлоропластов и митохондрий.

«Специально для растительных митохондрий это пока невозможно», - подчеркивает Шалленберг-Рюдингер.

Например, используя специальные «дизайнерские» гены PPR, можно было бы сделать некоторые транскрипты генома непригодными и проверить, как это влияет на растение. В среднесрочной перспективе это также может привести к появлению новых результатов для селекции особенно высокоурожайных и высокоэффективных сортов. Исследователи также надеются получить представление о сложном взаимодействии генов в функционировании хлоропластов и митохондрий, пишет ScienceDaily.

CJF – ДЕТСКАЯ МОДА-2022. ОСЕНЬ, Международная выставка: 27–30 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
ЛЕСДРЕВМАШ, Международная выставка: 12–15 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
МИР ДЕТСТВА, Международная выставка: 27–30 сентября ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
Комментировать (без регистрации)

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more