Люди веками восхищались красотой цветов и их важной ролью в размножении растений. Ген 'Unusual Floral Organs (UFO)' (Необычные цветочные органы) управляет процессом цветения, зависящим от цис-регуляции процесса, который ранее считался «черным ящиком». Профессор Закари Липпман и его коллеги из Cold Spring Harbor Laboratory использовали CRISPR – метод редактирования генов, чтобы изучить, как некодирующие фрагменты ДНК, называемые цис-регуляторными последовательностями, диктуют экспрессию UFO.
Это исследование может помочь в принятии решений о манипулировании генами в целях улучшения качеств сельскохозяйственных культур. Исследование было сосредоточено на растениях Томата (Solanum lycopersicum) и Резуховидки Arabidopsis thaliana. Исследователи идентифицировали консервативные, некодирующие белки последовательности ДНК, которые регулируют UFO в обоих растениях. Липпман отметил, что сохранение последовательностей предполагает эволюционную важность в контроле экспрессии генов. CRISPR использовался для манипулирования этими последовательностями, выявляя их влияние на цветение. Удаление последовательности в томатах индуцировало цветение, в то время как удаление соответствующей последовательности у резуховидки подавляло его.
Постдок этой лаборатории, Эми Ланктот, заявила: «Удивительно, что разные удаления оказали противоположное влияние на цветение... Кажется, что эти последовательности действуют вместе, чтобы сбалансировать друг друга». Этот вывод помогает понять контроль цис-регуляторных фрагментов над функцией генов, что потенциально позволяет проводить более целенаправленные мутации.
* A. Lanctot, A. Hendelman, P. Udilovich, G.M. Robitaille, & Z.B. Lippman, Antagonizing cis-regulatory elements of a conserved flowering gene mediate developmental robustness, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (8) e2421990122, (2025).