Генетический код: как загадка Менделя стала основой для новых исследований

Спустя 160 лет ученым удалось разгадать генетическую загадку, связанную с известными признаками гороха Менделя.

Международная исследовательская группа, использующая методы геномики, биоинформатики и генетики, разработала карту генетических вариантов, которые лежат в основе семи пар признаков гороха (Pisum sativum), описанных Грегором Менделем в его экспериментах, положивших начало генетике. Это открытие, опубликованное в журнале Nature, открывает новую эру в геномных исследованиях гороха, который сейчас рассматривается как устойчивый источник растительного белка.

Исторический контекст

Грегор Мендель, математик и биолог, в середине XIX века провел серию экспериментов по скрещиванию около 28 тысяч растений гороха, чтобы понять, как наследуются семь признаков, включая форму и цвет семян и стручков. Хотя концепции генов тогда не существовало, Мендель пришел к выводу, что растения передают "наследственные факторы", определяющие наследование доминантных и рецессивных аллелей.

Изученные признаки

Мендель сосредоточился на семи признаках: форма семени (круглая или морщинистая), цвет семени (зеленый или желтый), форма стручка (суженный или опухлый), цвет стручка (зеленый или желтый), цвет цветка (фиолетовый или белый), размер растения (высокий или низкий) и расположение цветов (осевое или конечное). Хотя эти признаки были изучены, многие из них все еще не были связаны с конкретными генами, в том числе три признака Менделя.

Современное исследование

Исследователи проанализировали данные из банка ресурсов Germplasm Resource Unit и общедоступные геномные данные, чтобы создать карту геномов гороха, содержащую 155 миллионов однонуклеотидных полиморфизмов (SNP). С помощью методов селективного разведения и геномных ассоциаций команда смогла идентифицировать гены, связанные с отсутствующими признаками.

Конкретные открытия

Анализ показал, что цвет стручка контролируется геном, который влияет на биосинтез хлорофилла, приводя к зеленым или желтым стручкам. Также были выявлены два гена, отвечающих за форму стручка, и изменение в генетическом коде, которое влияло на расположение цветов. Соавтор исследования Джули Хофер отметила важность этих открытий для понимания функционирования генов на уровне транскрипции.

Подводя итог, можно сказать, что современные инструменты позволили ученым увидеть точные гены и мутации, которые Мендель не осознавал в своих экспериментах, что открывает новые горизонты в генетических исследованиях, пишет wired.

Уточнения

Гене́тика (от греч. γενητως — «порождающий, происходящий от кого-то») — раздел биологии, занимающийся изучением генов, генетических вариаций и наследственности в организмах.