В последние десятилетия ученые осознали, что многими чертами в живых существах командует не только их генетика – что написано в кодексе их ДНК – вместе с тем и процессами вне их ДНК, каковые определяют, ли, в то время, в то время, когда и как гены выражены, известные как эпигенетика. Это открывает возможность совсем новых способов вывести растения и животные.
Выборочно включая и выключая экспрессию гена, заводчики имели возможность создать новые разновидности, не изменяя гены.В этом последнем изучении исследователи узнали больше чем 500 генов, каковые эпигенетическим образом поменяны между дикими хлопковыми вариантами и одомашненным хлопком, кое-какие из которых, как мы знаем, касаются агрономический и черты приручения. Эта информация имела возможность оказать помощь выбору для видов линия, каковые заводчики хотят поменять, как урожай волокна или сопротивление засухе, теплу или вредителям.
К примеру, варианты дикого хлопка имели возможность бы питать гены, каковые оказывают помощь им лучше ответить на засуху, но были эпигенетическим образом вынуждены замолчать в одомашненном хлопке.«Это познание даст нам додавать генетическое размножение с эпигенетическим размножением», говорит Чен, D. J. профессор Столетия Сибли Завода Молекулярная Генетика в Отделе Молекулярных Биологических наук. «Так как мы знаем на данный момент, как эпигенетические изменения затрагивают расцвет и подчеркивают ответы, Вы имели возможность повторно активировать отзывчивые напряжением гены в одомашненном хлопке».В изучении, размещённом в издании Genome Biology, его Чене и коллегах в Техасском университете A&M и Нанкинском Сельскохозяйственном Университете в китайском отчете, они произвели «methylome» – список генетических генов и элементов, каковые были включены или прочь при помощи естественного процесса, названного ДНК methylation. methylome дает важные представления для компаний биотехнологии, каковые хотят приспособить зерновые культуры при помощи эпигенетической модификации.
Этот methylome покрывает самый обширно выращенную форму хлопка, известного как Нагорный или американский хлопок; его кузен, или египетский хлопок пима; и их дикие родственники, показывая, как эти фабрики изменились больше чем за миллион лет.«Знание, как methylome изменился в течении приручения и эволюции, окажет помощь принести данной технологии один движение ближе к действительности», говорит Чен.Хлопок – главной урожай волокна, выращенный в мире больше чем с 150 странами, вовлеченными в хлопковый экспорт и импорт.
Ежегодный рабочий доход, стимулируемый хлопком в американской экономике, превышает $100 миллиардов, делая его № 1 Америки урожай с добавленной ценой.Исследователи осознали, что трансформации в ДНК methylation произошли как дикие варианты, объединенные, чтобы организовать гибриды, гибриды, адаптированные к изменениям в их среде и наконец, люди одомашнили их.
Одно основное открытие пребывает в том, что изменение, которое дало хлопку идти из завода, адаптированного, чтобы вырасти только в тропиках к тому, что растет во многих частях мира, не было генетическим изменением, а эпигенетическим.Исследователи нашли, что дикий хлопок содержит methylated ген, что предотвращает его от расцвета, в то время, в то время, когда дневное время продолжительно – как они находятся летом во многих местах, включая Соединенные Штаты и Китай. В одомашненном хлопке тот же самый ген потерял этот methylation, дав гену быть выраженным, эпигенетическое изменение, которое дало хлопку идти глобальный.
Чен говорит, что современные заводчики смогут поменять ген methylation с химикатами или через поменянные редактирующие ген разработки, такие как CRISPR/Cas9. Эти методы имели возможность дать заводчикам вносить предназначенные изменения в эпигеном завода и создавать новые породы с улучшенными чертами. Эпигенетическое размножение могло быть применено не только, чтобы ладить, но и ко многим вторым главным зерновым культурам, таким как пшеница, канола, кофе, картофель, бананы и зерно.
Новое изучение основывается на самой полной генетической карте последовательности американца (или Нагорье) хлопок на данный момент, что был также развит его Ченом и сотрудниками в 2015.Более раннее изучение проследило происхождение одомашненного хлопка назад 1,5 миллиона лет, в то время, в то время, когда две различных диких разновидности организовали гибрид, что в конечном счете дал начало современным Нагорным и хлопковым разновидностям пима.
его Чен и команда нашли, что ДНК methylation трансформации в подобном гибриде, сделанном на данный момент, была поделена с теми в диких и культурных хлопках, предположив, что эти изменения сохранились при помощи эволюции, выбора и приручения. Это – хорошие новости для заводчиков, каковые хотят быть уверенными, что изменяется, они делают, на данный момент не так долго осталось ждать не провалится через почву в будущих поколениях.