Ученые обнаружили 100-миллионные регионы в ДНК нескольких видов растений, которые могут содержать секреты о том, как определенные гены превращаются «в» или «выключены».
Выводы, которые, как надеются, ускорят темпы исследований в области науки о растениеводстве и продовольственной безопасности, подробно изложены исследователями Университета Уорвика в журнале The Plant Cell.
Проводя вычислительный анализ геномов папайи, тополя, арабидопсиса и видов винограда, ученые обнаружили сотни консервативных некодирующих последовательностей, которые найдены в ДНК всех четырех видов.
Эти некодирующие последовательности не являются генами, а расположены в промоторах выше генов и составляют около 100 пар оснований ДНК в длину.
Поскольку четыре вида эволюционировали отдельно в течение примерно 100 миллионов лет, тот факт, что эти регионы были сохранены, свидетельствует о том, что они играют важную роль в развитии и функционировании растений.
Команда из Университета Уорвика полагает, что эти регионы участвуют в контроле над выражением генов, которые они находятся выше по потоку – другими словами, определяют, были ли гены повернуты «на» или «выключены» в соответствии с условиями окружающей среды или стадией развития растение.
Например, некоторые гены потребуются для защиты от патогенов, или другие будут необходимы для прорастания.
Доктор Саша Отт из Центра биологии Warwick Systems сказал: «Мы знаем, что определенные гены сохраняются между видами, но мы также видим, что последовательности вне генов сохраняются.
«Регионы за пределами генов, которые мы обнаружили, были сохранены в течение миллионов и миллионов лет по четырем видам.
«Должна быть причина для этого – если что-то было вокруг так долго, это, вероятно, полезно в некотором роде.
«Мы считаем, что это может быть потому, что эти регионы играют очень важную роль в развитии и функционировании завода.
«Вероятно, они участвуют в контроле над экспрессией генов – это важная область для изучения учеными, поскольку в конечном итоге она поможет нам развить культуры с определенными свойствами, например, засухоустойчивость.
«Подчеркивая эти конкретные области, мы увеличили масштабы того, что кажется очень старой и очень важной частью ДНК.
«Мы открыли короткий путь, так как с этой информацией сообщество биологов теперь может сосредоточить свои эксперименты на конкретных регионах рядом с генами, которые являются ключевыми задачами селекции растений и могут сыграть важную роль в решении проблемы продовольственной безопасности.
«Это открытие может быть использовано для подкрепления будущих исследований, направленных на разработку нормативных кодов и шаблонов последовательности ссылок на шаблоны выражений».
Это исследование было поддержано в рамках гранта BSRC / EPSRC по борьбе с окружающей средой в Arabidopsis (PRESTA).