Исторически, кукуруза p1 ген использовалась в качестве модели генетиков кукурузы. Предыдущие исследователи не знали, что два типа накладывающейся ДНК methylation отметки могли изменить, заставить замолчать или активировать этот ген.
Открытие добавляет к знанию генетиков различных механизмов неменделевского наследования, по словам ведущего исследователя Суриндера Чопры, преподавателя генетики кукурузы, Колледжа Сельскохозяйственных Наук, Государственного университета Пенсильвании.В результатах, о которых сообщают в PLOS Один, команда Чопры показала, что глушение перикарпия зерна окрашивает 1 ген – у регулятора ядер” внешний цвет слоя и цвет глыбы – может быть два «накладывающихся» эпигенетических компонента – ДНК иждивенца РНК methylation (RdDM) и ДНК иждивенца неРНК methylation (non-RdDM).
«ДНК methylation, который является добавлением групп метила к Молекуле ДНК, может изменить деятельность сегмента ДНК, не изменяя последовательность», сказал он. «ДНК methylation, как правило, действует, чтобы подавить транскрипцию генов, которая является первым шагом экспрессии гена».В растительных клетках, когда и в то, какой уровень ген выражен, находится под жестким контролем между активацией транскрипции и подавлением, объяснил Чопра. Маленькие РНК – молекулы, важные в регулировании и экспрессии генов – могут добиться methylation нитей ДНК и закрыть деятельность транскрипции, поэтому играя роль в глушении унаследованных генов или трансгенов, введенных, чтобы произвести желательные черты урожая.
В зерне окрашивает перикарпий, 1 ген регулирует накопление пигментов флавонида красно-коричневого цвета, названных phlobahpenes. Образец пигментации на ядерном перикарпии зерна и «glumes» – мембране, покрывающей глыбу – зависит от выражения цвета перикарпия 1 ген. Некоторые примеры этих образцов: белые ядра, красная глыба; красные ядра, красная глыба; разнообразные ядра, разнообразившая глыба; красные ядра, белая глыба; и белые ядра, белая глыба.
«Наше исследование перикарпия кукурузы окрашивает, 1 ген продемонстрировал участие и маленьких ЗАВИСИМЫХ ОТ РНК и маленьких НЕЗАВИСИМЫХ ОТ РНК механизмов для генного подавления», сказал Чопра. «Это исследование показывает дополнительный слой регуляции генов маленькими РНК и улучшает наше понимание того, как экспрессия гена отрегулирована определенно в одной ткани, но не в другой».Как правило, когда растениеводы создают новые типы культурных сортов растения, несколько черт, для которых они размножаются, могут исчезнуть, или их выражение уменьшено в потомстве, сказал он. «И что, мы теперь знаем, из-за подавления активности гена».
Лучшее понимание того, как механизмы подавления активности гена вызывают исчезновение желаемых черт, долго было необходимо, Чопра верит. Это может иметь катастрофические последствия для фермера, чтобы купить семена, которые не ведут себя в вырастании путем, они были обещаны производителем.
Если один или несколько генов, которые управляют чертой, становятся тихими из-за накладывающейся ДНК methylation, то та черта в основном исчезает из населения.«Это – большая неудача для любого пытающегося размножаться для черт, таких как высокая доходность, которая отрегулирована несколькими генами», сказал Чопра. «Если один или два из тех генов, которые важны для высокой доходности, становятся тихими, затем сокращение полного урожая может закончиться».