;

Генетики разработали метод поиска генных сетей.

Генетики разработали метод поиска генных сетей.

Существуют сотни тысяч низкомолекулярных соединений, которые производятся растениями для собственной защиты. Многие из этих веществ можно было бы использовать для создания новых, эффективных лекарственных средств. К сожалению, широкое использование этого природного богатства до недавнего времени было невозможным, поскольку ученые не умели обнаруживать генные сети, используемые растениями для производства подобных соединений.

В статье, опубликованной в журнале The Plant cell, генетики из Вандербильтского университета заявили, что ими разработан эффективный и мощный метод обнаружения подобных генных сетей. При разработке метода ученые опирались на общепризнанный факт: растения вырабатывают определенные вещества в ответ на специфические условия окружающей среды.

Авторы работы предположили, что гены одной сети, которые вместе участвуют в производстве конкретного соединения, должны реагировать одинаково на одни и те же воздействия окружающей среды. Для проверки этой гипотезы Дженнифер Вайскавер (Jennifer Wisecaver), Антонис Рокас (Antonis Rokas) и Александр Боровски (Alexander Borowsky) обратились за помощью к вандербильтскому суперкомпьютеру. На нем ученые обработали данные, полученные на восьми модельных растениях более чем в 22 тыс. работах по изучению экспрессии генов.

Результатом многочисленных расчетов, выполненных учеными, стало выявление десятков и даже сотен генных путей, которые участвуют в производстве низкомолекулярных метаболитов. Некоторые из этих путей уже были известны из предыдущих экспериментальных работ.

«В этих исследованиях использовались современные геномные технологии, с помощью которых можно выявить все гены, которые включаются или выключаются в растении при определенных условиях окружающей среды например, высокая осолоненность почвы, засуха или наличие специфического поедателя или патогена, говорит Д. Вайскавер. Однако выявление сетей генов, которые отвечают за производство этих низкомолекулярных соединений (по данным, полученным в ходе тысяч экспериментов при измерении активности тысяч генов), непростая задача».

Полученные данные противоречат господствующей в настоящее время теории о том, что гены, которые формируют указанные пути, расположены в геноме растений кластерами. «Данная теория возникла в результате наблюдений, что в грибах и растениях те гены, которые формируют специфические пути метаболизма, расположены кластерами, говорит А. Рокас. В растениях эти гены расположены более разрозненно. Следовательно, для выявления генных путей у растений нужны другие подходы, чем те, которые разработаны для прочих организмов».

Авторы работы считают, что их метод поможет высокопроизводительному поиску не известных до настоящего времени соединений растительной природы, которые можно будет использовать для создания средств лечения множества различных заболеваний.