Ученые из Чикагского университета провели исследование, в ходе которого выяснили, что удаление определенного участка гена риса помогает создать более урожайные и устойчивые к засухе растения. Результаты исследования, которые повысят продуктивность сельского хозяйства опубликованы в журнале Nature Genetics.
Ген животных под названием FTO влияет на РНК, которая ограничивает рост растений. Внедрение этого гена в растение повышает его урожайность. Однако не все потребители готовы покупать генномодифицированные продукты. Ученые решили найти в самих растениях механизм, который приводит к такому же результату.
Белки, которые служат для переработки питательных веществ, передачи сигналов и выведения отходов, сами собираются в трехмерную структуру, но животные также производят белки, которые представляют собой гибкие сегменты. Сначала ученые считали их просто звеном более крупных белков, но потом поняли, что их роль гораздо важнее. Ученые обнаружили в растениях гены ALKBH9 и ALKBH10, которые выполняют функцию, аналогичную гену FTO у животных.
Исследователи выяснили, что внутренне неупорядоченные участки не позволяют этим растительным белкам воздействовать на упакованную ДНК в клетке, под названием хроматин. Когда ученые удаляли внутренне неупорядоченную область у белков, которая называется C-конец, то они действовали, как ген FTO и снимали тормоз роста.
После тестирования на растениях ученые обнаружили, что урожайность риса повысилась на 20−25%, кроме того возросла стрессоустойчивость растения. Так простое удаление части гена приводило к перепрограммированию динамики хроматина и повышение продуктивности.
Ученые планируют выяснить, как именно это редактирование влияет на рост растений, а также тестируют эту стратегию на растениях, у которых есть гены ALKBH9 и 10.
Ранее мы рассказывали о том, что люди научились выращивать рис в лунном грунте.