Эпигенетика: «темная материя биологии» может помочь в борьбе с болезнями растений
Эпигенетика: «темная материя биологии» может помочь в борьбе с болезнями растений

Эпигенетика: «темная материя биологии» может помочь в борьбе с болезнями растений

Эпигенетика: «темная материя биологии» может помочь в борьбе с болезнями растений

Ученые Шеффилдского университета открыли для себя новый взгляд на то, как растения могут эпигенетически передавать устойчивость своим потомкам, чтобы укрепить иммунную систему против вредителей и болезней. Исследование, проведенное под руководством профессора Юрриана Тона из Центра растениеводства и защиты растений P3 при Шеффилдском университете, стало первым исследованием, которое выявило конкретные локусы метилирования ДНК, контролирующие устойчивость к эпигенетически контролируемым заболеваниям.

Результаты исследования, опубликованные в журнале eLife, могут быть использованы для снижения зависимости от пестицидов и защиты важных продовольственных культур от болезней растений. Результаты исследования дают новые неоспоримые доказательства того, что избранные локусы ДНК с пониженным метилированием способны передавать устойчивость к заболеваниям следующим поколениям. Наследование происходит эпигенетически, т.е. не вызвано изменениями в последовательности ДНК.


Результаты исследования, проведенного в сотрудничестве с исследователями из Университета PSL в Париже (Франция), Технического университета Мюнхена (Германия) и Университета Ла Тробе (Австралия), являются важным шагом вперед в предоставлении новых доказательств давно оспариваемой теории о способности организмов наследовать сложные свойства независимо от изменений в метилировании ДНК. Исследование также позволило выявить специфические метилированные локусы в центре хромосомы растений, которые контролируют чувствительность генов защиты по всему геному растений.

Было установлено, что четыре локуса контролируют количественную сопротивляемость болезням против пушистой плесени - патогена, который является распространенным заболеванием среди различных видов растений и таксономически связан с причиной Великого Ирландского голода в 19 веке. Важно отметить, что это сопротивление не было связано с какими-либо негативными последствиями для роста или устойчивости к другим экологическим стрессам. Результаты исследования открывают путь для дальнейших исследований того, как эпигенетика может помочь улучшить сопротивляемость продовольственных культур болезням. Вполне вероятно, что растения имеют несколько эпигенетических механизмов контроля иммунной системы, но самое главное в исследованиях то, что определились ключевые локусы метилирования ДНК в центре хромосом растений, которые контролируют наследственную устойчивость, влияя на чувствительность генов защиты по всему геному растений. Исследование показывает, как растения используют потенциально обратимую биохимическую модификацию ДНК для передачи устойчивости своим потомкам, чтобы сделать их более способными бороться с болезнями.

Центр растениеводства и защиты растений P3 при Шеффилдском университете является центром передового опыта в области биологии растений и почвы, который стремится воплотить свои фундаментальные исследования в устойчивые решения для производства и защиты растений, часто в партнерстве с сельскохозяйственной промышленностью.