Ученые Института цитологии и генетики сибирского отделения РАН запатентовали технологию получения табака с пониженным содержанием никотина. В линиях табака, созданных по разработанной методике, содержание никотина уменьшилось в несколько раз, сообщает пресс-служба учреждения.
Исследователи со всего мира работают над задачей получения растений табака с пониженным содержанием никотина. Принято считать, что за синтез молекулы никотина в растении отвечают три семейства генов. Сибирские ученые в течение нескольких лет вели работу с применением так называемого мультиплексного редактирования генома, которое предполагает одновременную модификацию нескольких генов.
Используя метод биобаллистики (когда с помощью генной пушки молекулы ДНК, нанесенные на микрочастицы золота, доставляются в ядра клеток), исследователи ИЦиГ СО РАН получили генетически стабильные линии растений табака, в каждой из которых было выключено несколько родственных генов одного из ключевых генных семейств, контролирующих вторичный метаболизм растения.
«Одновременно с нашей работой, похожие задачи ставили перед собой и другие группы в мире. Однако оказалось, что выключение конкретных генов табака, связанных с выработкой никотина, приводит к негативным эффектам на рост растения, и часто к стерильности. Гены синтеза табака связаны с ключевыми процессами жизнедеятельности растения. Мы же добились того, чтобы модифицированные растения превратились в нетрансгенные линии с наследуемым сниженным содержанием никотина».
Софья Герасимова - старший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н.
Отключение отдельных генов привело к разным результатам, в результате на два наиболее перспективных способа уменьшения содержания никотина в табаке были получены патенты.
- Первый способ состоял в выключении генов семейства PMT, у таких растений содержание никотина уменьшалось не менее, чем вдвое, а сами растения были даже немного крупнее исходных, на которых ставились эксперименты по отключению гена.
- Второй способ предполагал отключение генов семейства QPT, это уменьшало содержание никотина в пять и более раз, но при этом сами растения оказались в разы меньше, чем контрольные экземпляры и обладали высокой степенью стерильности.
«Это очень интересный результат с точки зрения науки, ранее никем не описанный. Сейчас мы продолжаем исследования данной линии, чтобы лучше понять, как ген, участвующий в выработке никотина, связан с ростом растения».
Нина Костина - научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н.
Она отметила, что у запатентованных линий (особенно – первой) есть и очевидные перспективы прикладного применения – как базы для создания уже сортов табака с пониженным содержанием никотина.