Tanto as persoas coma os tomates teñen diferentes formas e tamaños. Isto débese a que cada individuo ten un conxunto único de variacións xenéticas —mutacións— que afectan a forma en que os xenes actúan e funcionan. Sumados, millóns de pequenas variacións xenéticas fan difícil predicir como unha mutación particular afectará a calquera individuo. O profesor do Laboratorio de Spring Spring (CSHL) e investigador do Instituto Médico Howard Hughes, Zach Lippman, mostraron como as variacións xenéticas nos tomates poden influír na forma en que unha mutación específica afecta á planta. Está a traballar para poder predicir os efectos das mutacións en diferentes variedades de tomate.
Diferentes combinacións de mutacións poden afectar o tamaño dos tomates de xeito imprevisible. Nesta imaxe, a primeira columna mostra un tomate non mutado (WT). A segunda e terceira columna amosan tomates cunha única mutación nunha rexión do promotor (R1 ou R4) para o xene do tamaño da froita SlCV3. As mutacións individuais teñen pouco efecto sobre o tamaño da froita. Pero a combinación destas dúas mutacións (R1 + R4) produce un froito moito maior.
Neste estudo, Lippman e o seu equipo empregaron CRISPR, unha ferramenta de edición de xenes moi precisa e dirixida, en dous xenes de tomate que controlan o tamaño da froita, SlCV3 e SlWUS. Xeraron máis de 60 mutantes de tomate eliminando pequenos anacos de ADN nas rexións promotoras, áreas próximas aos xenes que controlan a súa expresión. Nalgúns casos, as mutacións individuais aumentaron un pouco o tamaño dos tomates. Algúns pares de mutacións non cambiaron en absoluto o tamaño da froita. Algunhas combinacións sinérxicas provocaron un aumento dramático e imprevisto no tamaño da froita. Lippman di: "O verdadeiro Santo Grial en todo isto para a cría de cultivos é a previsibilidade. Se muto esta secuencia, conseguirei este efecto. Porque hai este mar doutras variantes que a natureza acumulou preto da mutación que está a enxeñar, así como espallada polo xenoma, moitas das cales poderían estar influíndo na mutación específica que está a crear ".
Este rango de interaccións para dúas mutacións calquera modela as consecuencias dunha única mutación que se produce en diferentes fondos xenéticos. O efecto é comparable aos atopados nalgunhas enfermidades humanas, onde algunhas persoas poden ter certas mutacións preexistentes que as protexen das mutacións causantes de enfermidades.
Lippman e o seu equipo seguirán cuantificando como as mutacións individuais e combinadas afectan a certos trazos da colleita. Ata agora mediron as interaccións entre dúas mutacións individuais, pero os xenomas teñen millóns de variacións. Lippman espera estudar as interaccións medibles suficientes para que a reprodución sexa máis predicible e eficiente.
Para máis información:
Laboratorio Cold Harbor Harbor
www.cshl.edu