Beide mense en tamaties kom in verskillende vorms en groottes voor. Dit is omdat elke individu 'n unieke stel genetiese variasies het - mutasies - wat beïnvloed hoe gene optree en funksioneer. Miljoene klein genetiese variasies maak dit moeilik om te voorspel hoe 'n bepaalde mutasie 'n invloed op 'n individu sal hê. Die professor in Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) en die ondersoeker van die mediese instituut Howard Hughes, Zach Lippman, het getoon hoe genetiese variasies in tamaties die invloed kan beïnvloed op die invloed van 'n spesifieke mutasie op die plant. Hy werk daaraan om die gevolge van mutasies op verskillende tamatiesoorte te kan voorspel.
Verskillende kombinasies van mutasies kan die grootte van tamaties onvoorspelbaar beïnvloed. In hierdie afbeelding wys die eerste kolom 'n ongemuteerde (WT) tamatie. Die tweede en derde kolomme toon tamaties met 'n enkele mutasie in 'n gebied van die promotor (R1 of R4) vir die vruggrootte geen SlCV3. Die individuele mutasies het min invloed op die vruggrootte. Maar die kombinasie van hierdie twee mutasies (R1 + R4) lewer 'n baie groter vrug.
In hierdie studie het Lippman en sy span CRISPR, 'n baie akkurate en geteikende hulpmiddel vir geenbewerking, gebruik op twee tamatiegene wat die vruggrootte beheer, SlCV3 en SlWUS. Hulle het meer as 60 tamatie-mutante gegenereer deur klein stukkies DNA in die promotorgebiede te verwyder, gebiede naby die gene wat hul uitdrukking beheer. In sommige gevalle het individuele mutasies die grootte van die tamaties 'n bietjie vergroot. Sommige pare mutasies het glad nie die vruggrootte verander nie. 'N Paar sinergistiese kombinasies het 'n dramatiese, onvoorspelbare toename in vruggrootte veroorsaak. Lippman sê: “Die ware Heilige Graal in dit alles vir gewasveredeling is voorspelbaarheid. As ek hierdie volgorde muteer, gaan ek hierdie effek kry. Omdat daar die see van ander variante is wat die natuur naby die mutasie opgebou het wat u ontwerp, sowel as verspreid deur die genoom, waarvan baie die spesifieke mutasie wat u skep, kan beïnvloed. '
Hierdie reeks interaksies vir twee mutasies modelleer die gevolge van 'n enkele mutasie wat in verskillende genetiese agtergronde voorkom. Die effek is vergelykbaar met dié wat by sommige menslike siektes voorkom, waar sommige mense sekere bestaande mutasies het wat hulle teen mutasies wat siektes veroorsaak, beskerm.
Lippman en sy span sal voortgaan om te kwantifiseer hoe individuele en gekombineerde mutasies sekere gewasseienskappe beïnvloed. Tot dusver het hulle interaksies tussen twee individuele mutasies gemeet, maar genome het miljoene variasies. Lippman hoop om genoeg meetbare interaksies te bestudeer om teling meer voorspelbaar en doeltreffend te maak.
Vir meer inligting:
Cold Spring Harbour Laboratory
www.cshl.edu