Rutgers Universiteti tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriQarğıdalı TF-lərinin geniş miqyaslı DAP-seq profili B73v5 və Mo17 üçün yüksək keyfiyyətli genom miqyasında bağlanma yeri məlumatlarını təmin edir. Kredit: Təbiət Bitkiləri (2025). DOI: 10.1038/s41477-025-02007-8

Rutgers Universitetinin Nyu-Brunsvik alimlərinin daxil olduğu bir qrup genetik materialın spesifik hissələrinin bitki arxitekturası və zərərvericilərə qarşı müqavimət kimi həyati xüsusiyyətlərə necə nəzarət etdiyini ortaya çıxararaq, qarğıdalı DNT-sinin bəzi sirlərini açdı.

Alimlər bildiriblər ki, kəşf elm adamlarına qarğıdalı yaxşılaşdırmaq, onu daha davamlı və məhsuldar etmək üçün yeni texnologiyalardan istifadə etməyə imkan verə bilər.

Nature Plants elmi jurnalında aparılan bir araşdırmada tədqiqatçılar, transkripsiya faktorları adlanan bəzi zülalların qarğıdalı bitkilərində DNT-yə harada bağlandığını və bu yapışmanın müəyyən bir toxumada genlərin işə salınma və ya söndürülməsini necə dəyişdirdiyini tapdıqlarını izah etdilər . Onlar iki qarğıdalı xəttinə baxdılar və DNT ardıcıllığında bu ləkələrdə böyük fərqlər tapdılar ki, bu da bitkilərin niyə fərqli göründüyünü və hərəkət etdiyini izah etməyə kömək edə bilər.

Vaksman Mikrobiologiya İnstitutunun professoru və tədqiqatın müəllifi Andrea Gallavotti, “Bu işdə biz transkripsiya faktorlarının genomda harada bağlandığını və buna görə də qarğıdalı [qarğıdalı] genlərinin ifadəsinə təsir etdiyini kəşf etdik” dedi. “Əhəmiyyətlisi, biz bu təhlili iki fərqli qarğıdalı [qarğıdalı] xəttində etdik ki, bir çox əlamətlər, o cümlədən xəstəliklərə və arxitekturaya davamlılıq baxımından fərqlidir.”

Şimali Amerikada “qarğıdalı” və “qarğıdalı” eyni taxıl taxılına aiddir. Bununla belə, “qarğıdalı” daha çox beynəlxalq səviyyədə tanınan və elmi cəhətdən üstünlük verilən termindir, eyni zamanda Rutgers Ətraf Mühit və Biologiya Elmləri Məktəbinin Bitki Biologiyası Departamentinin professoru Gallavotti dedi.

Qarğıdalı və ya qarğıdalı bütün dünyada gündəlik həyatın bir çox aspektlərinə toxunur. Bu, dünyanın bir çox mədəniyyəti üçün əsas qidadır və karbohidratlar, liflər, vitaminlər və minerallarla zəngindir. O, həmçinin əsas sənaye tətbiqlərinə malikdir – heyvandarlıq yemi kimi, bioloji parçalana bilən plastik, yapışqan və tekstil istehsalı və etanol istehsalı üçün istifadə olunur.

Tədqiqat Rutgers və Shao-shan Carol Huang başçılıq etdiyi Nyu York Universitetinin alimləri və son dərəcə mürəkkəb və böyük qarğıdalı genomu ilə bağlı sorğuların həllinə yönəlmiş digər qurumlar arasında birgə səydir. Gallavotti, bu tərəfdaşlığın qarğıdalıda genlərin nə vaxt və harada yandırıldığını və söndürülməsini nəyin tənzimlədiyini anlamaqda mühüm rol oynadığını söylədi.

Komanda transkripsiya faktorlarının qarğıdalı genlərini necə modulyasiya etdiyini, onların fəaliyyət səviyyəsini tənzimlədiyini, tənzimlədiyini və ya nəzarət etdiyini daha yaxşı başa düşməyə çalışaraq başladı. Böyük miqdarda bioinformatik məlumatları süzərək, qarğıdalı genomunda transkripsiya faktorlarının bağlanma yerlərinin xəritəsini yaratdılar. Transkripsiya faktorları qarğıdalı bitkisinin DNT-nin cis-tənzimləyici bölgələr adlanan xüsusi hissələrinə yapışdırılır.

Tədqiqatçılar bu məlumatı əldə etdikdən sonra variasiyaları başa düşmək üçün müxtəlif qarğıdalı xətləri üzrə bu bağlayıcı yerləri müqayisə edə bildilər. Komanda tədqiqatda B73 və Mo17 adlı iki fərqli qarğıdalı bitkisini müqayisə etdi.

“Biz tapdıq ki, transkripsiya faktorlarının harada bağlanması və bu iki növ qarğıdalıda bu cis-tənzimləyici bölgələrin təşkilində böyük fərqlər var ” dedi Gallavotti. “Bu fərqlər gen ifadəsinə təsir edir və nəticədə ortaya çıxan əlamətlər qarğıdalıda mühüm dəyişiklik mənbəyidir.”

CRISPR-Cas9 kimi tanınan son dərəcə dəqiq bioloji alətdən istifadə edərək, komanda bu DNT bölgələrinin bəzilərini redaktə etdi və dəyişikliklərin bitkiyə, o cümlədən qulaq qurdlarına qarşı müqaviməti tənzimləyən genə təsirini öyrəndi.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

CRISPR qruplaşdırılmış müntəzəm aralıqlı qısa palindromik təkrarlar deməkdir. Bakteriyalarda tapılan, viruslardan qorunmaq üçün istifadə edilən təbii müdafiə mexanizmidir. Alimlər bu sistemi gen redaktorunda istifadə üçün uyğunlaşdırıblar.

Sistem iki əsas komponentdən ibarətdir. CRISPR RNT sistemi redaktə edilməli olan xüsusi DNT ardıcıllığına istiqamətləndirən bir molekuldur. Cas9, hədəflənmiş yerdə DNT-ni kəsmək üçün molekulyar qayçı kimi fəaliyyət göstərən bir ferment və ya zülaldır.

“Bu cis-tənzimləyici bölgələrdə variasiya bir çox məhsulun əhliləşdirilməsi və yaxşılaşdırılması üçün çox vacib idi” dedi Gallavotti. “Bu gün CRISPR-Cas9 kimi texnologiyalar bizə müəyyən xüsusiyyətlərdə dəyişikliklər etməyə imkan verir və sis-tənzimləyici bölgələr bu dəyişikliklər üçün vacib hədəflərdir.”

İndiyə qədər elm adamlarının qarşısında duran vəzifə nəyi hədəfə alacaqlarını tapmaq olub.

“Bizim təhlilimiz məhsul növlərinin yaxşılaşdırılması üçün istifadə oluna bilən bu bölgələrin xəritələşdirilməsinə və öyrənilməsinə kömək edir” dedi Gallavotti. “Ümid edirik ki, bu resurs hər hansı bir xüsusiyyət üçün xüsusi bölgələri hədəf almaq üçün istifadə edilə bilər. Bu, stresə qarşı müqavimət, zərərvericilərə qarşı müqavimət, bitkinin arxitekturasının dəyişdirilməsi ola bilər.”

Tədqiqata töhfə verən Waksman Mikrobiologiya İnstitutunun Rutgers tədqiqatçıları bu tədqiqatın əsas müəllifi Mary Galli, Zongliang Chen, Amina Chaudhry, Jason Gregory və Fan Feng idi.

Daha çox məlumat: Mary Galli və digərləri, Transkripsiya faktorunu bağlayan divergensiya qarğıdalıda transkripsiya və fenotipik variasiyaya səbəb olur, Təbiət Bitkiləri (2025). DOI: 10.1038/s41477-025-02007-8

Jurnal məlumatı: Təbiət Bitkiləri 

Rutgers Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir