Прополка грибных садов муравьев, лекарства против эволюции и CRISPR-рис

Муравьи-листорезы — заядлые садоводы, причем сельским хозяйством они занялись гораздо раньше человека! Около 50 миллионов лет назад в муравейниках стартовало культивирование так называемых грибных садов. Муравьи снабжают мицелий субстратом из листьев, а взамен получают сахара и липиды, концентрирующиеся в специальных вздутиях на кончиках гиф. Однако и в таких угодьях заводятся «сорняки» — различные вредоносные грибы, которых насекомые вынуждены уничтожать. Американские мирмекологи решили проверить, какой сигнал заставляет муравьев-грибоводов заниматься прополкой. В экспериментах сад муравьев Trachymyrmex инфицировали триходермой, что вызывало бурную деятельность по искоренению заразы. При этом аналогичную реакцию запускал и просто экстракт триходермы в отсутствие самого гриба. Биологи изучили состав метаболитов, которые продуцирует патоген, и оказалось, что муравьи активизируются под действием пептаиболов — особых антимикробных пептидных соединений, которые способны дырявить клеточные мембраны. Перед нами очень яркий пример мутуализма, когда животное реагирует на заболевание своего полезного симбионта, а не на болезнь собственного организма.

Источник: https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2219373120

Лекарства против эволюции должны помочь в борьбе с антибиотикорезистентностью! Растущая устойчивость к антибиотикам вызывает серьезные опасения: бактерии приспосабливаются куда быстрее, чем человечество изобретает новые препараты. В Science Advances ученые предложили креативную стратегию — использовать соединения, замедляющие эволюцию микроорганизмов. Известно, что патогенные бактерии приобретают резистентность благодаря горизонтальному переносу генов или мутациям de novo, причем мутагенез — магистральный путь. В опытах генетики решили нацелиться как раз на мутагенез, чтобы замедлить адаптацию кишечной палочки к фторхинолонам. Ученые провели скрининг многих ингибиторов и выбрали деквалиния хлорид. Препарат эффективно подавлял образование стрессового сигма-фактора RpoS, который и ответственен за SOS-мутагенез, когда ДНК-полимеразы II, IV, V начинают латать двухцепочечные разрывы с большим количеством ошибок. В мышиной модели инфекции бедра деквалиния хлорид снизил уровень мутагенез в 4-9 раз и не вызывал к себе резистентности. Предполагается, что лекарства, тормозящие эволюцию, будут применимы не только в комбинированной терапии с антибиотиками, но и сами по себе, а также в онкологии!

Источник: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg0188

Oryza sativa — сегодня самая популярная культура, которая подвергается геномному редактированию. Интересно, что мы привыкли к белозерному рису, но в странах традиционного рисоводства всегда употребляли пигментированные сорта: черный, красный, коричневый. Их перикарпий обогащен антоциановыми пигментами и другими веществами, из-за чего они считаются более здоровой пищей. В Nature Food недавно вышла статья ученых из Саудовской Аравии на эту тему. Специалисты использовали мультиомный подход: с помощью PacBio прочитали полные геномы нескольких сортов, сделали ресеквенирование для оценки полиморфизма, провели метаболомное и иономное профилирование. Оптимальным по нутриентному составу оказался чернозерный индонезийский рис Cempo Ireng — он питателен, богат железом, цинком, витамином B2. Однако из-за длительного периода вегетации и высокого хлипкого стебля фермеры никогда не горели желанием выращивать Cempo Ireng. Чтобы оптимизировать характеристики перспективного сорта, ученые с помощью CRISPR/Cas нокаутировали 3 гена репрессоров раннего зацветания. В результате за один шаг биотехнологам из университета имени короля Абдаллы удалось получить компактные и раннеспелые растения, которые стали агрономически более привлекательными, да еще и не относятся к ГМО!

Источник: https://www.nature.com/articles/s43016-023-00742-9

Подписывайтесь на Бластим: у нас много интересного о биотехе!