Вычислительная модель семени позволяет понять баланс синтеза белков и масел

Источник: phys.org

Ученые давно бьются над задачей увеличения производства масла в семенах различных культур. Методики традиционной селекции и генетики растений имели ограниченный успех. Дело в том, что внутри семени идет синтез не только масла, но и белков. Баланс между ними определяется сложной сетью биохимических реакций. Очень трудно определить, как эта сеть управляется, и каким образом нужно ее изменить, чтобы сдвинуть баланс в ту или иную сторону. Новый инструмент, который поможет генетикам и селекционерам в их работе, создали специалисты Брукхейвенской Национальной Лаборатории (Департамент энергетики США) Джордан Хэй и Йорг Швендер. Они разработали вычислительную модель, описывающую 572 метаболических реакций, происходящих внутри семени рапса. Эта культура выращивается в зонах умеренного климата, рапсовое масло используется для производства продуктов питания и кормов.

В последнее время рапс все чаще выступает в качестве источника сырья для химической промышленности и для выпуска биотоплива. Расчетная модель позволяет сузить область поиска метаболических путей, увеличивающих продуктивность культуры. Теперь экспериментаторам не придется рассматривать каждую реакцию в отдельности, их можно группировать по различным признакам. Главная цель проекта — спрогнозировать наименьшее возможное количество ферментов, играющих наибольшую роль в регуляции производства белков и масла. Из 572 реакций модели ученые уже идентифицировали 149 реакций в качестве «протеин-связанных» и 116 в качестве «масло-связанных». Некоторые из этих метаболических путей были подтверждены в предыдущих исследованиях, посвященных синтезу масел. Другие до сих пор никогда не рассматривались. Как заявил г-н Швендер, вычислительная модель может стать основой для разработки новых стратегий улучшения производства биоэнергетических культур.