И људи и парадајз долазе у различитим облицима и величинама. То је зато што сваки појединац има јединствен скуп генетских варијација - мутација - које утичу на то како гени делују и функционишу. Све заједно, милиони малих генетских варијација отежавају предвиђање како ће одређена мутација утицати на било коју особу. Професор Цолд Спринг Харбор Лаборатори (ЦСХЛ) и истраживач Медицинског института Хауард Хјуз Зацх Липман показао је како генетске варијације парадајза могу утицати на начин на који одређена мутација утиче на биљку. Он ради на томе да буде у стању да предвиди ефекте мутација на различите сорте парадајза.
Различите комбинације мутација могу непредвидиво утицати на величину парадајза. На овој слици, прва колона приказује немутирани (ВТ) парадајз. Друга и трећа колона показују парадајз са једном мутацијом у региону промотера (Р1 или Р4) за ген величине плода СлЦВ3. Појединачне мутације имају мали утицај на величину плода. Али комбинација ове две мутације (Р1 + Р4) даје много већи плод.
У овој студији, Липман и његов тим користили су ЦРИСПР, веома прецизан и циљани алат за уређивање гена, на два гена парадајза који контролишу величину плода, СлЦВ3 и СлВУС. Они су генерисали преко 60 мутаната парадајза уклањањем малих делова ДНК у регионима промотера, областима близу гена који контролишу њихову експресију. У неким случајевима, појединачне мутације су мало повећале величину парадајза. Неки парови мутација уопште нису променили величину плода. Неколико синергијских комбинација изазвало је драматично, непредвиђено повећање величине плода. Липман каже: „Прави свети грал у свему овоме за узгој усева је предвидљивост. Ако мутирам ову секвенцу, добићу овај ефекат. Зато што постоји море других варијанти које је природа акумулирала у близини мутације коју сте направили, као и расутих по геному, од којих би многе могле да утичу на специфичну мутацију коју стварате.
Овај опсег интеракција за било које две мутације моделира последице једне мутације која се јавља у различитим генетским срединама. Ефекат је упоредив са онима који се налазе код неких људских болести, где неки људи могу имати одређене већ постојеће мутације које их штите од мутација које изазивају болести.
Липман и његов тим ће наставити да квантификују како појединачне и комбиноване мутације утичу на одређене особине усева. До сада су мерили интеракције између две појединачне мутације, али геноми имају милионе варијација. Липман се нада да ће проучити довољно мерљивих интеракција како би узгој био предвидљивији и ефикаснији.
За више информација:
Цолд Спринг Харбор Лаборатори
ввв.цсхл.еду