Бесполое воспроизводство растений — новое открытие
Тель-Авивский университ нашёл генетический триггер для бесполого воспроизводства растений
В сотрудничестве с коллегами Фрайбургского университета, учёные открыли регулятор, производящий эмбрионы мха, без перекрестного опыления
Процесс воспроизведения, по существу, тот же самый, как у людей, животных и большинства растений. И женщинские, и мужские организмы обязаны внести свой вклад в феномен воспроизводства.
Новое совместное исследование Тель-Авивского университета, университета г. Фрайбурга предлагает альтернативу, открыв генетический триггер — для развития потомства без перекрестного опыления. Генетический переключатель для самовоспроизводства в patens мох Physcomitrella. Согласно новому исследованию, ген BELL1 вызывает активацию генов, которые способствуют развитию эмбриона без оплодотворения, чтобы сформировать полностью функциональные взрослых растения мох.
Исследование проводилось под руководством профессора Нир Огад, директора программы Центра Манна продовольственной безопасности на факультете ТАУ наук о жизни, и профессором Ральфом РЭСКВ университета Фрайбурга. Недавно была опубликована об этом статья в Nature растений.
Эти знания помогут модернизировать сельское хозяйство, позволяет клонировать некоторые важные растения и распространять их семена для фермеров.
«Мох обладает яйцеклетками и подвижными сперматозоидами, и, таким образом, служит простой моделью растения, чтобы понять процессы самооплодотворения», сказал профессор Огад. «Наши результаты объясняют на молекулярном уровне, как происходит бесполое размножение — известное в науке как партеногенез или apomixes. Как образуются и развиваются растения генетически идентичные»
При воспроизведении, сеть генов активируется после слияния сперматозоида и яйцеклетки. Это приводит к развитию эмбриона, который затем превращается в новый живой организм. До сих пор было неясно, существует ли центральный генетический выключатель для этого процесса.
Команда выявила ген BELL1 — он как главный регулятор для формирования эмбрионов и их развития. Профессор Огад, специалист в эпигенетической регуляции репродуктивного развития, определил первые такие гены для семенных растений 20 лет назад. Тогда он работал в команде профессора Роберта Фишера, в Калифорнийском университете в Беркли. «Наши новые результаты могут иметь последствия для генерации генетически идентичного потомства от высокоурожайных культур растений.»
Учёные энтузиасты генной инженерии, с удивлением наблюдают, как спонтанно развивается определенный тип клеток. Эти эмбрионы в полной мере выросли в функциональный мох спорофиты. Эти споры капсулы позже образуют споры, которые вырастают в новые взрослые растения мха.
Белок, кодируемый геном BELL1 принадлежит к классу «гомеобоксных» транскрипционных факторов. Похожие гомеотические гены также присутствуют в организме человека и животных, где они также контролируют поворотные процессы развития. Будет ли BELL1 регулятором развития эмбриона человека , остаётся неясным.
«Наши результаты важны» сказал профессор РЭСКВ. «Во-первых, они объясняют, как водоросли превратились в наземные растения и как сформировались наши текущие экосистемы. Во-вторых, они могут помочь возродить концепцию генетических регуляторов в развитии растений, животных и человека.»
Тель-Авивский университет в ТАУ статистике имеет ранг # 75 в глобальном масштабе и # 1 в Израиле по опросу 2015 года — Reuters список 100 самых инновационных вузов. Это один из немногих элитных университетов, оцененных как лучший производитель успешных стартапов. Его выпускники занимают # 9 место в мире по количеству венчурного капитала.
