Над задачей получения растений табака с пониженным содержанием никотина работают группы исследователей по всему миру. Работа новосибирских ученых, которая заняла несколько лет, велась 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 получили генетически стабильные линии растений табака, в каждой из которых было выключено несколько родственных генов одного из ключевых генных семейств, контролирующих вторичный метаболизм растения, сообщила пресс-служба института.
«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», – рассказала старший научный сотрудник ИЦиГ Софья Герасимова.
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. Второй способ предполагал отключение генов семейства QPT – это уменьшало содержание никотина в пять и более раз, но сами растения оказались в разы меньше.
«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», – отметила научный сотрудник института Нина Костина.
По ее словам, у запатентованных линий (особенно у первой) есть и перспективы прикладного применения – как базы для создания сортов табака с пониженным содержанием никотина.