Dekodeeritud odra genoom

Täielik geneetiline teave võimaldaks paremat teraviljasorti

Kood krakitud: odra genoom on suurim, mida eales dekodeeritud. © Nilsi kivi
ettelugemist

Läbi aegade suurim dekrüptitud DNA järjestus: teadlased on dekodeerinud odra genoomi - ühe tähtsaima teravilja kogu maailmas. Järjestus ei paljasta mitte ainult odra genoomi ebaharilikku suurust, vaid pakub ka väärtuslikku teavet vilja optimeerimiseks - näiteks parem enesekaitse kahjurite eest või suurem linnasetootmine.

Odra on inimene haritud enam kui 10 000 aastat ja see on üks maailma tähtsamaid põllukultuure. See toimib loomasöödana ja ka peamise õlletootmise toorainena ning omab seega olulist rolli stimulantide ja toidu tootmisel. Odra kasulike omaduste taga olevad geneetilised omadused, kuid see oli teada ainult osaliselt.

Uute sortide aretamisel on aga abi sellest, kui taime genoom on täielikult järjestatud. Sest siis on saadaval oluline teave geenide asukoha, struktuuri ja funktsioonide kohta, mis võimaldavad sihipäraselt parandada selliseid omadusi nagu linnaste tootmine või vastupidavus hallitus- ja muudele kahjuritele.

Teadus laskmise meetodil

Gaterslebeni Leibnizi taimegeneetika ja põllukultuuride taimede uurimise instituudist (IPK) pärit Martin Mascheri juhitud rahvusvaheline meeskond on teinud odra DNA täielikuks dešifreerimiseks raske töö. Selleks kasutasid nad niinimetatud haavlipüsside sekveneerimist: genoom jagatakse kõigepealt väiksemateks tükkideks ja seejärel sekveneeritakse.

"Ulatuslikud andmed, mis esinesid alguses killustatud, lühikestena, lõid bioinformaatikud seejärel moodsaimate meetoditega lineaarsesse järjekorda, " selgitab Mascher. Samm-sammult on teadlased geneetilise koodi kokku pannud. kuva

Viie miljardi tüki mõistatus

Odra genoomi dekodeerimine osutus tõeliseks mammutiprojektiks, kuna see koosneb 5, 2 miljardist aluspaarist, nagu avastasid teadlased oma kümneaastase projekti käigus. See teeb sellest inimese inimese DNA järjestuse peaaegu kaks korda suuremaks.

Üldiselt tuvastasid teadlased odra genoomis 39 000 valku kodeerivat geeni. Neid on umbes sama palju kui inimese genoomis. Odra 39 000 geeni moodustavad kogu genoomist vaid kolm protsenti, teatavad Mascher ja tema kolleegid.

Teisest küljest, enam kui 80 protsenti genoomist koosneb keerukate DNA järjestuste korduvatest koopiatest, ennekõike niinimetatud transposoonidest, nagu selgitab Thomas Wicker Zürichi ülikoolist: "Need on liikuvad geneetilised üksused, mis vastutavad inimese geneetika arengu eest Oskavad ise koopiaid teha. Seetõttu viidatakse transposoonidele ka kui "egoistlikule DNA-le" või "genoomsetele parasiitidele". "Transposoonide roll odras on aga endiselt ebaselge.

Geneetilise mitmekesisuse säilitamine

Odra genoomi geneetiline kaart võimaldab teadlastel saada ülevaate odra evolutsiooniajaloost. Võrreldes nende referentsjärjestust erinevate odrasortide geenidega, saab taime arengut lähemalt uurida.

Odra geneetilist mitmekesisust on tuhandete aretusaastate jooksul tunduvalt vähendatud, ütles Robbie Waugh Šotimaa James Huttoni instituudist: "Võrdlusjärjestus näitab meile, kui oluline on seda mitmekesisust põllumajanduses veelgi vähendada. Raam ja sordiaretuse vahenditega. "

"Võrdlusjärjestus aitab meil uurida meie kollektsioonis sisalduvaid 22 000 odra mustrit ja seega hinnata nende kasulikkust oma bioloogilise mitmekesisuse vallandamisel julma jõu püüdluste kontekstis, " lisab Andreas Graner IPK-st. "Pikaajaline eesmärk on aretada odra sorte, mis annavad tugeva saagi ka muutuvates keskkonnatingimustes, aidates sellega kaasa ülemaailmsele toiduga kindlustatusele." (Loodus, 2017; doi: 10.1038 / nature22043)

(Zürichi ülikool, 27.04.2017 - CLU)