|
标题：基因编辑VS自然突变：谁主沉浮？
数以万年计，自然突变塑造着番茄的基因。然后，人类登场。 数个世纪以来，我们一直在培育和挑选具备我们偏好特征的番茄。如今，CRISPR基因编辑技术让我们能够创造新的作物突变，以进一步改进特征。然而，无论是自然突变还是工程突变，个体突变都不是独立存在的。它们都存在于成千上万个所谓的“背景”突变之中。这些变化是由漫长的进化和农业历史所铸就的。如果其中一个背景突变能够极大地改变工程突变所期望的结果呢？
现在，位于Cold Spring Harbor实验室（CSHL）的植物遗传学家和计算科学家联手探讨了自然突变和CRISPR突变对植物育种的可预测性。为了做到这一点，他们让时间倒流，他们的研究成果已在《Science》杂志上发表。 CSHL教授和HHMI研究员Zachary Lippman以及副教授David McCandlish想知道不同的自然突变和工程突变是否会根据两个其他基因突变的存在对番茄的大小产生类似的影响。他们使用CRISPR在SlCLV3基因中创造了一系列突变。 （已知该基因的自然突变会增加果实大小。）然后，他们将这些突变与与SlCLV3合作的其他基因中的突变结合起来。 总共，他们创造了46种不同组合突变的番茄品种。他们发现，只有当存在某些其他突变时，SlCLV3的突变才会产生更可预测的效果。一个基因的突变会产生可预测的番茄大小变化，但另一个基因的突变则会产生随机结果。令人惊讶的是，最有益的效果涉及两种在千百年前产生并在番茄驯化中起着关键作用的突变。 基因编辑VS自然突变 不同组合的人工和自然突变的番茄。这些突变影响了小室（或种子袋）的数量，从而导致不同的果实大小。由生物科学研究生Lyndsey Aguirre领导该项目。
图片来源：Lippman lab/Cold Spring Harbor Laboratory McCandlish和Lippman的新研究或许能帮助我们更好地理解基因的可预测性。 但有一点是确定的，引入新的作物突变时，背景背景至关重要。Lippman解释说： “基因编辑是否是快速带来消费者效益的方式，例如更好的口味和营养？答案可能是肯定的。问题是它到底有多可预测。” Lippman和McCandlish的研究表明，背景突变的作用需要重新评估。McCandlish说：“随着我们开始制造更多高度工程化的生物体，这个领域将不得不应对这一问题。一旦你开始制造10、20个突变，出现意想不到的结果的概率可能会增加。” 进化的书写以各种不同的语言完成，其中许多我们仍在学习中。植物遗传学和计算生物学提供了解释这些文本的两种方式。Lippman和McCandlish希望他们的合作解释将有助于科学应对这一挑战。展望未来，这也可能有助于人类调整作物，以满足不断发展的社会需求。 更多信息：Lyndsey Aguirre等人，特殊和剂量依赖的相互作用推动了番茄果实大小的变异，Science（2023）。DOI：10.1126/science.adi5222。 www.science.org/doi/10.1126/science.adi5222。 【免责声明】图文来自网络，版权属于原作者，如有侵权或非授权发布之嫌，请联系我们，我们将及时更正、删除。转载目的在于促进信息交流，并不代表本公众号赞同其观点或对其内容真实性负责。欢迎关注PaperRSS公众号，每天都在更新。 |
|
|
