Скрытые мутации томатов, найденные израильскими учеными, меняют селекцию и генную терапию

время публикаци: 21 июля 2025 г., 16:23

последнее обновление: 21 июля 2025 г., 16:37

Ученые из Института Вейцмана и Лаборатории Колд-Спринг-Харбор раскрыли механизм, определяющий ветвление томатов. Работа важна и для селекции растений и для разработки новых методов генной терапии.

В центре внимания ученых оказались скрытые мутации – изменения в ДНК, которые не влияют на физические признаки растений до тех пор, пока одновременно не произойдут и другие генетические изменения.

Работа опубликована в журнале Nature.

Генетики изучили, как взаимодействие между скрытыми мутациями может увеличивать или уменьшать количество репродуктивных ветвей томатов, что напрямую влияет на урожайность. Как показала работа, ключевую роль играют гены-паралоги, которые возникают при дупликации генов и способны компенсировать и стимулировать действие друг друга.

Исследование базировалось на обобщенном геноме растений семейства пасленовых, включающем культурные и дикие виды томатов. Кроме того, ученые создали искусственные скрытые мутации с помощью CRISPR и проанализировали более 35000 соцветий на 216 растениях. Компьютерное моделирование позволило предсказать, как различные комбинации мутаций влияют на количество ветвей.

Это открытие представляет собой важный шаг в понимании "скрытой" генетической изменчивости, которая долгое время оставалась незамеченной селекционерами. Возможность целенаправленно активировать эти скрытые генетические программы создает возможность повышения урожайности, с помощью точного редактирования не только отдельных генов, но целых генетических сетей.

Но результаты важны не только для селекционеров, но и для врачей. Когда у человека возникает мутация в одном гене, вызывающая заболевание, гены-паралоги могут компенсировать этот дефект. Понимание механизмов такого взаимодействия позволяет разрабатывать более точные методы генной терапии. Например, вместо попытки исправить дефектный ген, можно активировать его "резервную копию". Это может упростить лечение наследственных заболеваний и минимизировать побочные эффекты терапии.