«Желтый цвет забран из естественного процесса, известного как подавление активности гена, в котором гены взаимодействуют, чтобы отключить определенные черты», растолковывает Лила Водкин, преподаватель emerita в Отделе Наук Урожая в Университете Иллинойса. «Ученые используют этот процесс частенько, чтобы проектировать все от улучшенных зерновых культур до лекарств, но примеры естественного подавления активности гена – он же вмешательство РНК или RNAi – ограничены. Лучшее познание этого процесса может растолковать, как Вы имеете возможность руководить генами в чем-либо от сои до людей».Путь RNAi был обнаружен приблизительно 20 лет назад как естественный процесс у мелкого круглого червя.
Открытие и дополнительная работа, показывающая ее биомедицинский потенциал, победили ученых Нобелевская премия в 2006. На фабриках RNAi был отыскан в петуниях.
В то время, в то время, когда заводчики пробовали преобразовать один ген, чтобы позвать более ярко-розовые и фиолетовые оттенки, они завершили с белыми цветами вместо этого. Ген для цветочного цвета был должен замолчать.«Перед тем как они были одомашнены, соя была чёрной или коричневой из-за различных anthocyanin пигментов в пальто семени», говорит Сара Джонс, специалист по изучению, трудящийся с Vodkin на изучении. «Заводчики избавились от тёмных пигментов, по обстоятельству того, что они смогут обесцветить нефть или еду сои в течении процессов извлечения».Водкин разъясняется, «Желтый цвет был естественной мутацией RNAi, которая произошла спонтанно, вероятно в начале сельского хозяйства, как 10,000 лет назад.
Люди рассмотрели желтую фасоль как отличающуюся. Они забрали их, спасли их и вырастили их. В коллекциях идиоплазмы дикой сои, Глицин sojae, Вы не находите желтый цвет, только мрачно пигментированные семена».
Прошедшая работа от команды показала, что желтая соя направляться из естественного процесса подавления активности гена, включающего два гена. По существу один из генов останавливает выработку предшественников более тёмного пигмента. Но исследователи не были уверены, почему чёрные пигменты иногда опять появляются, как в бобах с рисунком седла. на данный момент они знают.
Vodkin и ее команда искали бобы с неординарной пигментацией в коллекции идиоплазмы сои Министерства сельского хозяйства США, размещенной в U меня. Коллекция содержит тысячи экземпляров, мня большую часть генетического разнообразия в одомашненной сое и ее диких родственниках.«Мы просили бобы с этим чёрным примером седла», Джонс вспоминает. «Мы хотели знать, покупают ли они все этот пример от того же самого гена». Кое-какие образцы еще были собраны 1945.
Команда использовала современные геномные упорядочивающие методы, не так долго осталось ждать просеивающие приблизительно через 56 000 кодирующих белок генов, чтобы узнать одно ответственное за пример. Ведущий создатель, Янг Чо, сделал открытие как аспирант, в то время, в то время, когда он заметил недочёт в гене Argonaute5. Команда посмотреть на дополнительные бобы с седлом и нашла, что ген Argonaute5 был дефектным слабо отличается способом в каждом из них.
«Это – то, как Вы обосновываете, что нашли верный ген», говорит Водкин, «из-за этих свободных мутаций, происходящих в различных пятнах прямо в том же самом гене».То, в то время, в то время, когда ген Argonaute5 дефектный, процесс глушения – что как правило блокирует тёмный пигмент и ведет к желтой фасоли – больше не может выполняться. Генный недочёт растолковывает, почему тёмные пигменты обнаруживаются в бобах седла.
Перед открытием команды было очень мало примеров того, как сотрудничества генов трудятся, чтобы достигнуть глушения в естественных совокупностях. на данный момент, биоинженеры используют разработке генной инженерии, чтобы заставить гены замолчать, чтобы произвести желаемый результат, имеется ли это цветочным цветом, сопротивлением заболевания, улучшил фотосинтез или любое количество новых заявлений.
«Желтый цвет в сое, возможно, был спроектирован, если бы он не произошёл само собой разумеется», говорит Водкин, «но он стоил бы миллионов долларов США, и каждая желтая соя будет генетически модифицированным организмом. Природа спроектировала его вначале».
Она говорит, что это изучение также подчеркивает сокровище коллекции идиоплазмы сои, которая сохраняет разнообразие для исследования и племенных назначений.