Взлом кода: ученые работают над созданием более крупных и вкусных томатов и баклажанов

Исследователи составили карту геномов пасленовых культур, обнаружив ключевые гены, определяющие размер плодов. CRISPR-технологии позволяют управлять этими генами, чтобы получать более крупные и вкусные овощи.

Для тех, кто, как и я, сокрушается над качеством представленных в магазинах овощей, появились хорошие новости. Более крупные и ароматные помидоры и баклажаны вскоре могут стать реальностью благодаря группе ученых из Университета Джонса Хопкинса и Лаборатории Колд Спринг Харбор. Их исследование, результаты которого были опубликованы 5 марта 2025 года журнале Nature, выявило ключевые гены, влияющие на размер плодов. Это может стать основой для получения новых сортов сельскохозяйственных культур с улучшенным вкусом и размером.

В первую очередь ученые говорят о разработке улучшенных сортов томатов и баклажанов, что может быть особенно важно для регионов, где существующие культуры слишком малы для крупномасштабного земледелия. В целом же возможность выращивать более крупные и коммерчески выгодные продукты имеет потенциал для поддержки развития мирового сельского хозяйства.

«После того, как вы провели редактирование генов, достаточно одного семени, чтобы начать революцию. При наличии соответствующих разрешений мы могли бы отправлять модифицированные семена в Африку или куда угодно, где это необходимо, и открывать совершенно новые сельскохозяйственные рынки. Существует огромный потенциал для того, чтобы превратить эти достижения в реальное воздействие», — сообщил Майкл Шатц, генетик из Университета Джонса Хопкинса.

Исследование его команды — часть более широкой инициативы по картированию полных геномов 22 пасленовых культур, включая томаты, картофель и баклажаны, с целью лучшего понимания и изменения их генетических характеристик. Используя вычислительный анализ, ученые сравнили карты генома и проследили, как гены эволюционировали с течением времени. Было обнаружено, что более половины из них были продублированы в какой-то момент в прошлом.

«На протяжении десятков миллионов лет происходит постоянное перемешивание последовательностей ДНК, которые добавляются и теряются, — поясняет Шатц. — Тот же процесс может происходить и с последовательностями генов, когда целые гены дублируются или исчезают. Когда мы начали исследование, мы заметили, что эти изменения были очень распространены, но мы еще не знали, что эти изменения означают для растений».

Чтобы это выяснить, была использована технология редактирования генов CRISPR-Cas9. Она позволила настроить один или оба дубликата гена и вырастить модифицированные растения, продемонстрировавшие, как новые настройки изменили зрелые растения. Генетические дубликаты или паралоги оказались важными для определения таких признаков, как время цветения, размер и форма плодов. Например, отключение обеих копий паралогов гена CLV3 у лесного паслена привело к появлению растений, которые исследователи описали как «странные, пузырчатые, неорганизованные» формы, нежизнеспособные для продажи в продуктовых магазинах. Но тщательное редактирование всего одной копии CLV3 привело к получению более крупных плодов.

В африканском баклажане, который выращивается на африканском континенте и в Бразилии ради съедобных плодов и листьев, исследователи идентифицировали ген, который контролирует количество семенных полостей или гнезд внутри плода. Когда они отредактировали его в томатном растении, ученые обнаружили, что могут выращивать томаты с большим количеством гнезд: чем их больше, тем крупнее помидор.

По словам исследователей, это открытие может открыть новую эру вкусных овощей, если все сделать правильно.

Поддержать развитие блога можно на Boosty по ссылке.