Красная кукуруза: таинственная генетическая аномалия

Долгие века люди ломали голову над загадками, остававшимися без ответа: Йети, Лохнесское чудовище, Стоунхендж, Атлантида… Бесконечный список! Однако существуют загадки, уступающие по масштабам, но заслуживающие не меньшего внимания мыслителей и учёных. Например, 60 лет биологи пытались выяснить, почему кукуруза внезапно начинает давать потомство с красными пигментами в органах. В своём пресс-релизе учёные Пенсильванского университета сообщили, что существенно приблизились к разгадке этого вопроса.

Мутантные растения кукурузы с красными пигментами в цветках, зёрнах, початках и стеблях обнаружил сотрудник Миннесотского университета Чарльз Бёрнэм в 1960 году. Что интересно, мутация проявлялась на протяжении нескольких поколений, но потом внезапно испарялась, и красная пигментация исчезала. Обычно мутантные гены должны наследоваться всеми последующими поколениями и тем самым продолжать влиять на окрас. Поэтому просто оставить растения в покое учёные не могли. А ещё кукуруза нужна ботаникам, как кролики и крысы зоологам — над ними постоянно проводятся какие-то опыты.

Чарльз Бёрнэм успел передать заветное зёрнышко-мутант своему студенту по имени Дерек Стайлс, который передал его учёным из Пенсильвании. Так круг и замкнулся. Биологам открылся широкий простор для полёта фантазии, и как начали они вживлять мутантные гены во всевозможные чистые линии кукурузы! В итоге им удалось обнаружить мутантный участок ДНК. Его назвали Ufo1.

Но сам участок Ufo1 не влияет на окрас тканей растения. Все эти вершки и корешки "окрашиваются" лишь когда рядом с ним оказывается транспозон -фрагмент ДНК, способный менять положение: подобно пассажиру, который может перейти в другой вагон электрички, транспозон может переместиться на другой участок ДНК. За такую интересную особенность его называют "прыгающим геном". Схема следующая: когда транспозон оказывается рядом с участком Ufo1, активируется ген p1, отвечающий за красную пигментацию, а дальше начинают вырабатываться красные пигменты.

Теперь важно пояснить, почему эта мутация может спокойно исчезнуть через несколько поколений. Поскольку в ней замешаны транспозоны, не отличающиеся постоянством, активированный однажды ген p1 с тем же успехом может и отключиться, когда транспозон перекочует на новое место. И это никак не противоречит представлению о стойкости мутаций — мутантный ген, как и должно быть, наследуется всеми последующими поколениями, просто внешне не проявляется.

Хотя сам механизм взаимодействия участка Ufo1 и гена p1 остался неясен, открытие американских учёных помогло найти ответ на вопрос, так долго не дававший. Это не Атлантида и не Стоунхендж, зато в дальнейшем биология будет двигаться вперёд быстрее.

Фото: ferma.expert