Команда исследователей из Сибирского федерального университета, Института цитологии и генетики СО РАН, а также Новосибирского государственного университета сделала сенсационное открытие. Им удалось расшифровать древнюю генетическую стратегию, позволяющую картофелю и томату успешно адаптироваться к условиям жары и засухи.
Древний механизм адаптации
Обнаруженный генетический «код» уникален для всех представителей семейства пасленовых. Это свидетельствует о его древности и универсальности, что открывает перед специалистами новые горизонты в селекции устойчивых сортов, необходимых в условиях глобальных изменений климата.
Методы исследования
В процессе работы использовался метод RNA-seq, позволяющий детально анализировать молекулы РНК. Эти молекулы служат промежуточными звеньями между генами и белками. По словам научного сотрудника лаборатории лесной геномики, Евгении Бондарь, был изучен набор в 450 образцов картофеля и томата, что помогло определить, какие генетические «инструкции» выполняются, а какие остаются «вне игры».
Влияние на растения
По итогам анализа, ученые получили воспроизводимые генетические сети — это совокупность более 5 тысяч генов и белков, регулирующих реакцию растений на жару и нехватку влаги. Таким образом, в растениях происходит значительная перестройка внутренней «программы», способствующая торможению фотосинтеза и активированию защитных механизмов. Например, усиливается производство шаперонов — белков, которые защищают другие белки от деградации, а также запускаются системы для борьбы с окислительным стрессом.
Исследователи подчеркивают, что к концу века средняя глобальная температура может возрасти на 1-7 градусов, что приведет к уменьшению осадков и увеличению засушливых условий в ряде регионов. Создание новых сортов, способных противостоять этим воздействиям, критически важно для продовольственной безопасности будущего.
