På grund af akkumuleringen af en enorm mængde information om gensekvenser , bruges metoder til omvendt genetik i øjeblikket ofte til at identificere genernes funktioner . Forskere manipulerer gensekvenser, ændrer eller slukker for et bestemt gen og analyserer, hvilke ændringer dette fører til. Dette er vejen til omvendt genetik: fra gen til egenskab/ fænotype . Fremadgående og omvendt genetik er ikke gensidigt udelukkende tilgange, men komplementerer hinanden i studiet af genfunktion.
Målrettet ændring i sekvensen af et gen og undersøgelse af konsekvenserne af sådanne ændringer. I bakterier, dyr, gær anvendes celletransformation baseret på homolog rekombination til dette formål . I planter er homolog rekombination imidlertid praktisk talt umulig, hvilket forklares af de særlige kendetegn ved rekombinationssystemet i planter. Under plantetransformation indsættes eksogent DNA tilfældigt i en region af værts-DNA, og indsættelse ved homologi forekommer meget sjældent. Der er dog en undtagelse fra denne regel - den haploide mos Physcomitrella patens , hvor hyppigheden af homolog rekombination når 100%. Da mos er karakteriseret ved almindelige typer hormoner med andre højere planter, reaktionsmekanismer på stress og lys, træk ved celledifferentiering osv., viste denne mos sig at være et meget bekvemt modelobjekt til at studere de grundlæggende processer i plantebiologi.
Brug af små RNA'er til at regulere genaktivitet. Denne mekanisme er en naturlig mekanisme til regulering af genaktivitet, medieret af lille dobbeltstrenget RNA, hvis sekvenser er komplementære til sekvensen af det gen, hvis aktivitet de regulerer. Lille dobbeltstrenget RNA, som dannes enten som et resultat af ekspression i cellen, eller eksogent dobbeltstrenget RNA, for eksempel, som er arvematerialet fra forskellige plantevira, interagerer i cellen med et helt kompleks af involverede proteiner i sin behandling. Som et resultat dannes et lille RNA-kompleks med ribonukleaseproteiner (RISC, RNA-induceret silencing complex). Dette kompleks undertrykker transkription af målgenet (et gen, der indeholder sekvenser komplementære til lille RNA) enten ved at skære transkriptet eller ved at undertrykke translation . Sådanne naturligt forekommende mekanismer bruges til at undertrykke transskription af genet af interesse. Planter transformeres med en konstruktion indeholdende fragmenter af målgenet i fremadgående og omvendt orientering. Som et resultat af ekspressionen af denne konstruktion dannes et hårnålsdannende dobbeltstrenget RNA, som interagerer med proteiner i cellen, gennemgår bearbejdning og sammen med proteiner danner et RISC-kompleks, der undertrykker ekspressionen af målgenet.
Til T-DNA-insertionsmutagenese anvendes forskellige varianter af agrobakterielle vektorer baseret på Ti-plasmidet af Agrobacterium tumefaciens, afhængigt af formålet med forskningen. I den mest almindelige variant anvendes T-DNA-insertionsmutagenese til at opnå recessive mutationer. I dette tilfælde anvendes vektorer til transformation, hvis T-DNA-region kun indeholder en selektiv markør, der er nødvendig til screening af transformanter. Under plantetransformation indsættes T-DNA tilfældigt i plantegenomet og forstyrrer som regel genet og fører til tab af dets funktion. En anden version af vektorerne, der anvendes til T-DNA-mutagenese, er aktivatorkonstruktioner, hvis T-DNA-region indeholder regulatoriske elementer (f.eks. enhancere ). Indsættelsen af et sådant regulatorisk element ved siden af gensekvensen fører til aktivering af ekspressionen af dette gen eller en ændring i dets ekspressionsmønster. Den tredje type vektorer, der anvendes til T-DNA-mutagenese, bruges til at søge efter regulatoriske elementer i planter. I dette tilfælde indeholder det indsatte T-DNA et reportergen . Hvis T-DNA-regionen, der indeholder reportergenet, som et resultat af integration i plantegenomet falder ind i transkriptionsregulatorens virkezone, så aktiveres ekspressionen af reportergenet.
Tillader identifikation af punktmutationer i gener med en kendt sekvens.
Lutova L.A. Genetik for planteudvikling: for biologiske specialiteter ved universiteter / L.A. Lutova, T.A. Ezhova, I.E. Dodueva, M.A. Osipova; udg. S.G. Inge-Vechtomov. - 2. udg. revideret og yderligere - Skt. Petersborg: Forlag N-L, 2010. - 432s.