Популярні Пости

Вибір Редакції - 2019

Діскавері дає обіцянку для генної терапії та сільського господарства: Генетичний механізм адаптації середовища для рослин

Anonim

На фундаментальне питання, яке досліджували дослідники рослин у світі протягом останнього десятиліття, відповіли дослідники під керівництвом Сіднейського університету в Австралії.

реклама


"Наші висновки мають великі наслідки для нашого розуміння того, як рослини адаптуються до навколишнього середовища. Більше того, вони вказують на те, що подібні процеси протікають у людей, і ці висновки слід охопити як медичними дослідниками, так і вченими сільськогосподарських наук", - сказав д-р Родріго Рейс, провідний автор з результатів, опублікованих цього місяця на заводах Nature .

Доктор Рейс - факультет сільського господарства та навколишнього середовища в університеті Сіднея.

"Наше дослідження дає важливі уявлення про те, як ми можемо покращити екологічну адаптацію рослин, включаючи врожайність сільськогосподарських культур, а також має потенціал для популяризації генної терапії, яка досліджується для вирішення питань старіння та захворювань, включаючи рак".

Хоча наші різні клітини та органи мають точно такий самий набір генів, здатність будь-якого організму перетворювати певні гени в кожну клітину або вимикати її є основним для функціонування організму. Він визначає тотожність клітин, тканин та органів, а також контролює реакцію на навколишнє середовище.

Важливим способом регулювання цього процесу є невеликі молекули РНК, які називаються "мікроРНК". Специфічні мікроРНК контролюють специфічні гени або набори генів.

"Ви можете описати мікроРНК як" майстер-елементи керування ". Вони мають можливість перемикати певні гени на вхід і вихід, визначаючи, чи присутні білки, котрі вказано для цих генів. Називаємо це контролем експресії генів", - сказав д-р Рейс .

"Зрозуміло, що втрата мікроРНК контролю деяких генів може призвести до раку та ряду інших патологій".

"Хитромудрі в управлінні експресії генів полягають у тому, що іноді медіангерська РНК (мРНК), кодована для специфічних білків, повинна бути ретельно очищена від клітин, коли їх завдання завершено. На противагу іншим клітинам, можливо, знадобиться тримати їх зручними, щоб при необхідності вони можуть швидко отримати доступ, наприклад, якщо клітки пошкоджені сильним сонячним світлом ".

Дослідники виявили, що механізм мікроРНК, який контролює, чи конкретна клітина руйнує або просто пригнічує молекули мРНК у рослинах, спирається на "перемикач" гени.

"Наявність цих генів включає" один з двох варіантів, знищення або репресії: якщо певні клітини виробляють один перемикач (DRB2), то він зберігає продукти гена в резерві, готові до використання в надзвичайній ситуації. Якщо DRB2 не присутній а інший - DRB1, то продукти гена знищуються ", - сказав д-р Рейс.

"Оскільки основна система мікроРНК присутня як на рослинах, так і на тваринах, подібні комутатори, ймовірно, існують у людей. На підставі наших висновків ми вказали їх вірогідність в статті".

Тепер, коли дослідники знайшли перемикачів, їх можна буде маніпулювати. Регулювання механізму перемикача дозволить їм підвищити потужність адаптації до навколишнього середовища, не заважаючи розвитку. Це має чітке застосування для рослин, які постраждали від зміни клімату.

"Виявлення та маніпуляція перемикачами в організмі людини також може зробити генотерапію більш конкретною, з меншою кількістю побічних ефектів".

Дослідники працювали спільно протягом трьох років, аналізуючи модель рослин Arabidopsis для виявлення основного механізму.

реклама



Джерело історії:

Матеріали, надані Сіднейського університету . Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.


Довідка з журналу :

  1. Родріго С. Рейс, Джин Харт-Сміт, Ендрю Л. Ейменс, Марк Р. Уілкінс, Пітер М. Вотерхаус. Генове регулювання шляхом транслятивного гальмування визначається Dicer-партнерами білків . Природи, 2015; 1 (3): 14027 DOI: 10.1038 / nplants.2014.27