Модификация генома растений методами генетической инженерии: направления и пути развития

Развитие и совершенствование методов молекулярной и клеточной биологии существенно расширило возможности исследователей по модификации геномов растительных клеток и послужило основой для развития новых технологий получения рекомбинантных белков, используемых в фармацевтике и других отраслях народного хозяйства, а также стимулировало создание новых высокоурожайных сортов важных сельскохозяйственных культур, устойчивых к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам среды. Перенос генов в растительный геном из других гетерологичных систем поставил перед исследователями ряд вопросов, связанных с функционированием трансгенов в новом окружении генома-реципиента, а также с их влиянием на функционирование собственных генов растения. За последние сорок лет с момента получения первого трансгенного растения возможности этих технологий были существенно углублены и расширены за счет разработки методов геномного редактирования, основанных на системе CRISPR/Cas. Это позволило не только изменять функционирование целевых генов путем нокаутов или исправлять нежелательные мутации, но и вносить гены интереса в заданные исследователем районы-мишени растительного генома. В предлагаемом обзоре рассматриваются основные этапы исследований по модификации геномов растений за последние сорок лет, с акцентом не только на практическую значимость созданных агробиотехнологий, но и на важность для фундаментальных исследований функционирования генов и выявления структурных особенностей организации генома растений.