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对于番茄基因来说,一加一并不一定等于二

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妙手带夫 楼主
发布于 2021-05-10 12:03
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For tomato genes, one plus one doesn't always make two

人和番茄都有不同的形状和大小。这是因为每个人都有一组独特的基因变异——突变——影响基因的行为和功能。把数以百万计的小基因变异加在一起,很难预测一个特定的突变会如何影响任何一个个体。冷泉港实验室(CSHL)教授、霍华德·休斯医学研究所研究员扎克·利普曼(Zach Lippman)展示了番茄的基因变异如何影响特定突变对植株的影响。他正在努力预测突变对不同番茄品种的影响。

在这项研究中,Lippman和他的团队使用了一种高度精确和靶向的基因编辑工具CRISPR,对控制果实大小的两个番茄基因SlCV3和SlWUS进行了研究。他们通过移除启动子区域(控制番茄表达的基因附近区域)的小片段DNA,产生了60多个番茄突变体。在某些情况下,个体突变会使番茄的大小增加一点。一些突变根本没有改变果实的大小。一些协同作用的组合导致了果实大小的戏剧性的,不可预测的增长。利普曼说:

“作物育种的真正圣杯是可预测性。如果我改变这个序列,就会得到这样的效果。因为自然界在你所设计的突变附近积累了大量的其他变异,以及散布在整个基因组中,其中许多可能会影响你正在创造的特定突变。”

任何两种突变的这种相互作用的范围模拟了在不同的遗传背景下发生的单一突变的后果。这种效果与在一些人类疾病中发现的效果相当,有些人可能有某些预先存在的突变,保护他们免受致病突变的影响。

利普曼和他的团队将继续量化个体突变和组合突变如何影响某些作物性状。到目前为止,他们已经测量了两个个体突变之间的相互作用,但基因组有数百万个变异。利普曼希望研究足够多的可测量的相互作用,使繁殖更加可预测和有效。

该研究发表于 自然植物


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