И луѓето и доматите доаѓаат во различни форми и големини. Тоа е затоа што секој поединец има уникатен сет на генетски варијации - мутации - кои влијаат на тоа како дејствуваат и функционираат гените. Додадено заедно, милиони мали генетски варијации го отежнуваат предвидувањето како одредена мутација ќе влијае на секој поединец. Проф. Тој работи на тоа да може да ги предвиди ефектите од мутациите на различни сорти домати.
Различни комбинации на мутации можат непредвидливо да влијаат на големината на доматите. На оваа слика, првата колона покажува немутиран (WT) домат. Втората и третата колона покажуваат домати со една мутација во регионот на промоторот (R1 или R4) за генот за големина на овошје SlCV3. Индивидуалните мутации имаат мало влијание врз големината на плодот. Но, комбинацијата на овие две мутации (R1 + R4) дава многу поголем плод.
Во оваа студија, Липман и неговиот тим користеле CRISPR, високо точна и насочена алатка за уредување на гени, на два гени од домати кои ја контролираат големината на овошјето, SlCV3 и SlWUS. Тие создадоа преку 60 мутанти на домати со отстранување на мали парчиња ДНК во областите на промоторот, области во близина на гените кои го контролираат нивното изразување. Во некои случаи, индивидуалните мутации ја зголемија големината на доматите за малку. Некои пара мутации воопшто не ја промениле големината на плодот. Неколку синергистички комбинации предизвикаа драматично, непредвидено зголемување на големината на овошјето. Липман вели: „Вистинскиот свет грал во сето ова за одгледување култури е предвидливоста. Ако ја мутирам оваа низа, ќе го добијам овој ефект. Бидејќи постои ова море од други варијанти кои природата ги акумулирала во близина на мутацијата што ја инженерувате, како и расфрлани низ геномот, од кои многу може да влијаат на специфичната мутација што ја создавате“.
Овој опсег на интеракции за кои било две мутации ги моделира последиците од една мутација што се јавува во различни генетски средини. Ефектот е споредлив со оние кои се наоѓаат кај некои човечки болести, каде што некои луѓе може да имаат одредени претходно постоечки мутации кои ги штитат од мутации што предизвикуваат болести.
Липман и неговиот тим ќе продолжат да квантифицираат како индивидуалните и комбинираните мутации влијаат на одредени особини на културите. Досега, тие ги мереле интеракциите помеѓу две индивидуални мутации, но геномите имаат милиони варијации. Липман се надева дека ќе проучи доволно мерливи интеракции за да го направи размножувањето попредвидливо и поефикасно.
За повеќе информации:
Лабораторија за ладна пролета
www.cshl.edu