Mendel borsógénjeinek azonosítása

2010-ben az új-zélandi és a tengerentúli kutatók azonosították a borsóvirág színét szabályozó gént - amelyet Gregor Mendel tanulmányozott először 150 évvel korábban.

Mendel borsóval végzett kísérletei

A genetika fő alapelveit Gregor Mendel 1860-as években végzett örökösödési úttörő kísérleteiből dolgozták ki. Mendel keresztezett tiszta borsó növényi vonalak (Pisum sativum) és rögzítette a látható tulajdonságok öröklődését, mint például a virág színe, a szár hossza, a hüvely alakja és a hüvely színe.

Mendel vonásai a 21. században

2010-ben az új-zélandi Plant & Food Research kutatócsoportja az Egyesült Királyságban, Franciaországban és az Egyesült Államokban dolgozó munkatársakkal együtt azonosította azt a gént, amely szabályozza a borsó virágszínét, a Mendel által követett 7 tulajdonság egyikét.

A lila virágok felhalmozzák az antocianin pigment molekulákat, míg a fehér virágok nem. Emiatt a kutatók feltételezték, hogy az általuk keresett gén valószínűleg szabályozza az antocianin bioszintézist .

A borsóvirág színének génjének megtalálása

A kutatók a közeli genetikai markerek miatt körülbelül tudták, hol található a gén a borsó genomjában - annak helyén. Sajnos ebben a régióban nem volt sok információ a borsó génjeiről, és nem volt elérhető teljes genomszekvencia. Összehasonlítva a borsógéneket a teljesen szekvenált genomokkal rendelkező növények hasonló régiójában található génekkel, például a hordós lóhere és a petúnia, találtak egy gént, amely valószínűleg befolyásolja az antocianin pigmenttermelést.

A pigmentgyártást szabályozó gén

Amikor a kutatók ugyanazon gén DNS-szekvenciáját nézték meg a fehér virágú borsó növényekben. mindössze 1 bázisban észleltek különbséget. Ez az egyetlen bázisváltozás G-ről A-ra megállítja a gén fehérjévé válását, ezért nem tudja bekapcsolni a gének expresszióját. A gén ezen változatával rendelkező borsó növények nem készítenek antocianin pigmenteket és fehér virágúak.

A génfunkció megerősítése

A gén működésének teszteléséhez a kutatók átmenetileg expresszálták a gént a borsószirmokban. Ezt biolisztika felhasználásával tették meg - a génkonstrukció másolatait borsószirmokba lőtték egy génfegyverből. A virágszirom azon területein, ahol a gén kifejeződött, a virágok antocianin pigmentet halmoztak fel, és lilára színeződtek.

Mendel többi borsó génjének azonosítása

Ez a 4. azonosítandó Mendel borsó tulajdonság génje. A kutatók már azonosították a növényméret, a borsómagszín és a mag alakja mögött álló géneket.

Antocianinok: fontos pigmentmolekulák

Az antocianin felelős a sok növényben látható vörös, kék és lila színért. Az antocianin pigmentek antioxidánsok - feldarabolják a fotoszintézis során felszabaduló DNS-károsító szabad gyököket, különösen nagy fény esetén. Ez minimalizálja a növény DNS károsodását.

Ha antocianint tartalmazó növényeket fogyasztunk, úgy tűnik, hogy a pigmentmolekulák hatékonyabbá teszik saját antioxidáns rendszereinket. Ez annak az oka, hogy a színes gyümölcsök és zöldségek vegyes étrendje jót tesz az egészségünknek. A növénynemesítők ezért is érdeklődnek a több antocianin pigmentet tartalmazó gyümölcsök nemesítése iránt. Tudjon meg többet erről a vörös húsú alma tenyésztésében.

Hasznos Linkek

A Mendel fehér virág karakterének azonosításáról szóló teljes cikk szabadon elérhető a PLoS One oldalon