Atrasti genai, padėsiantys užauginti didesnius pomidorus ir baklažanus

2025-07-11

© Egidijaus Vilkevičiaus nuotr., agroakademija.lt

Dėka Džono Hopkinso (JAV) universiteto mokslininkų, kurie atrado genus, kontroliuojančius, kokio dydžio vaisiai užaugs, netrukus mūsų lėkštėse gali atsirasti didesni ir skanesni pomidorai bei baklažanai, teigiama portale sciencedaily.com.

Buhalterinė apskaita. Horizontali. Straipsnių viduje.

Tyrimai, kuriems vadovavo Džono Hopkinso universiteto ir Cold Spring Harboro laboratorijos komandos, gali padėti sukurti naujas nehibridines pomidorų ir baklažanų veisles, įskaitant tokias, kurios padėtų palaikyti žemės ūkį tose pasaulio vietovėse, kur vietinės veislės šiuo metu yra per silpnos, kad jas būtų galima auginti dideliais kiekiais.

„Atlikus genų koregavimą, užtenka vienos sėklos, kad prasidėtų revoliucija, – sakė vienas iš pagrindinių autorių Michaelas Schatzas, Johnso Hopkinso universiteto genetikas, dirbęs prie žmogaus genomo projekto „Telomere-to-Telomere“. – Gavę reikiamus leidimus, galėtume išsiųsti modifikuotą sėklą į Afriką ar bet kur kitur, kur jos reikia, ir atverti visiškai naujas žemės ūkio rinkas. Yra didžiulis potencialas šiuos pasiekimus paversti realiu poveikiu.“

Šis tyrimas yra platesnio masto projekto, kurio tikslas – sudaryti 22 bulvinių šeimos augalų, kuriems priklauso pomidorai, bulvės ir baklažanai, genomų žemėlapį, dalis.

Naudodami kompiuterinę analizę, mokslininkai palygino genomų žemėlapius ir nustatė, kaip genai evoliucionavo laikui bėgant. Pasirodo, kad daugiau nei pusė genų praeityje buvo dubliuoti.

„Per dešimtis milijonų metų DNR sekos nuolat papildomos ir prarandamos, – sakė Schatzas. – Tas pats procesas gali vykti ir genų sekose, kai dubliuojasi arba išnyksta ištisi genai. Kai pradėjome ieškoti, pastebėjome, kad šie pokyčiai labai plačiai paplitę, tačiau dar nežinojome, ką šie pokyčiai reiškia augalams.“

Norėdami tai išsiaiškinti, Boyce'o Thomsono instituto bendradarbiai, naudodami genų redagavimo technologiją, pakoregavo vieną arba abu geno dublikatus, o Cold Spring Harbor instituto bendradarbiai augino modifikuotus augalus, kad pamatytų, kaip pakitimai pakeitė subrendusius augalus.

Genetiniai dublikatai, arba paralogai, pasirodė esantys svarbūs nustatant tokius požymius, kaip žydėjimo laikas, vaisių dydis ir forma. Pavyzdžiui, išjungus abi CLV3 geno paralogų kopijas viename Australijos miškuose augančiame bulvinių šeimos augale, jis tapo, anot tyrėjų, „keistos, pūslėtos, netvarkingos“ formos – tokie augalai būtų netinkami pardavinėti maisto prekių parduotuvėse. Tačiau kruopščiai redaguojant tik vieną CLV3 kopiją, vaisiai buvo didesni.

„Turėti visas šių rūšių genomų sekas – tai tarsi naujas lobių žemėlapis. Galime pamatyti, kur ir kada vienas genetinis kelias skiriasi nuo kito, ir ištirti tą genetinės informacijos vietą, kur nebūtume sugalvoję ieškoti, – sakė genomo sekas surinkusi Katharine Jenike. – Jie leido mums rasti dydžio genus tikrai netikėtoje vietoje“.

Mokslininkai nustatė afrikinio baklažano, auginamo visame Afrikos žemyne ir Brazilijoje dėl valgomų vaisių ir lapų, geną, panašų į SaetSCPL25, kuris kontroliuoja sėklų ertmių, arba lokulių, skaičių vaisiaus viduje. Redagavę SaetSCPL25 tipo genus pomidoro augale, tyrėjai nustatė, kad jie gali išauginti pomidorus su daugiau lokulių: kuo daugiau lokulių, tuo didesni pomidorai.

Mokslininkai teigia, kad šis atradimas galėtų pradėti naują skanių pomidorų erą, jei būtų tinkamai atliktas.

„Šis darbas rodo, kaip svarbu kartu tirti daugybę rūšių, – sakė Schatzas. – Pasinaudojome dešimtmečius trukusiu darbu pomidorų genetikos srityje, kad sparčiai patobulintume afrikinių baklažanų genetiką, o pakeliui radome visiškai naujų afrikinių baklažanų genų, kurie abipusiai patobulino pomidorų genetiką. Tai vadiname „pangetika“ ir atveria neribotas galimybes pateikti daugybę naujų vaisių, maisto produktų ir skonių ant pietų stalo visame pasaulyje.“

Parengta pagal užsienio spaudą. Vertė Saulius Zagorskis, LŽŪKT