Учёные расшифровали ДНК кукурузы, раскрыв механизмы устойчивости к вредителям

Масштабное профилирование DAP-seq транскрипционных факторов кукурузы предоставило данные о сайтах связывания в геномах линий B73v5 и Mo17. Автор: Nature Plants (2025). DOI: 10.1038/s41477-025-02007-8

Группа учёных из Университета Рутгерса в Нью-Брансуике раскрыла секреты ДНК кукурузы, показав, как определённые участки генетического материала контролируют важные характеристики растения, включая архитектуру роста и устойчивость к вредителям.

Как сообщается в журнале Nature Plants, исследователи обнаружили, где именно белки-транскрипционные факторы связываются с ДНК кукурузы и как это влияет на включение или выключение генов в различных тканях. Учёные сравнили две линии кукурузы и выявили значительные различия в этих участках, что может объяснять разницу во внешнем виде и свойствах растений.

«Мы обнаружили, где транскрипционные факторы связываются с геномом и влияют на экспрессию генов кукурузы», — пояснил Андреа Галлавотти, профессор Института микробиологии Ваксмана и соавтор исследования. «Ключевым моментом стало сравнение двух различных линий кукурузы, отличающихся по многим признакам, включая устойчивость к болезням и архитектуру растения».

Кукуруза (или маис) играет важную роль в глобальной экономике и питании. Она является основным продуктом во многих культурах, используется как корм для скота, а также в производстве биопластиков, текстиля и этанола.

Исследование стало результатом сотрудничества учёных из Рутгерса и Нью-Йоркского университета под руководством Шао-Шань Кэрол Хуанг. Команда использовала технологию CRISPR-Cas9 для редактирования определённых участков ДНК и изучения их влияния на растение, включая ген, отвечающий за устойчивость к кукурузной мотыльке.

«Вариации в этих регуляторных регионах были ключевыми при одомашнивании и улучшении многих сельскохозяйственных культур», — отметил Галлавотти. «Теперь технологии вроде CRISPR-Cas9 позволяют нам целенаправленно изменять определённые признаки».

Учёные надеются, что их работа поможет в создании более устойчивых и продуктивных сортов кукурузы, способных противостоять вредителям, стрессам и обладающих оптимальной архитектурой.

Дополнительная информация: Mary Galli et al, Transcription factor binding divergence drives transcriptional and phenotypic variation in maize, Nature Plants (2025). DOI: 10.1038/s41477-025-02007-8

Источник: Rutgers University