Международный альянс ученых осуществил кардинальное открытие в области биологии, обнаружив свыше 2,3 миллиона регуляторных элементов генома, которые оставались неизменными в течение 400 миллионов лет. Это открытие меняет базовые принципы для исследовательских центров: оказалось, что эволюция сохраняет в первую очередь не гены, а сложную систему управления их активностью.
Для крупных фармацевтических и агротехнологических корпораций это знаменует сдвиг от прямого редактирования генов к точному контролю над древними молекулярными механизмами. Финансирование научных разработок будет переориентировано на изучение этих консервативных участков, что даст возможность запускать ранее неактивные метаболические цепочки для генерации уникальных субстанций и создания прогнозируемых растительных биофабрик.
Работа, опубликованная в авторитетном издании Science, основана на масштабном анализе информации: были изучены 314 геномов, представляющих 284 вида растений. Специалисты выявили миллионы так называемых консервативных некодирующих последовательностей (CNS). Эти фрагменты ДНК не кодируют белки, но действуют как центральный пульт, решая, когда и при каких обстоятельствах будет активирован тот или иной ген. Применение передового вычислительного инструментария позволило установить, что данные механизмы контроля возникли еще до формирования большинства нынешних растительных семейств и существуют с момента освоения жизни на суше.
Для фармацевтической отрасли обнаружение CNS-элементов означает принципиально новый вектор. Классическая генная инженерия нередко сталкивается с непредсказуемостью: встроенные гены могут терять активность или функционировать с ошибками при переходе к промышленным масштабам. Применение древних регуляторных блоков повышает стабильность и управляемость процессов. Это открывает перспективы для инвестиций в растительные системы, синтезирующие сложные алкалоиды, терпеноиды и полифенолы. Надежность этих генетических «реле» позволяет существенно сократить издержки на настройку технологических линий биосинтеза.
Результаты работы опубликованы в журнале Science.
Изображение: фрипик
