Dažādi

Maizes kviešu genoms - sadalīts

Maizes kviešu genoms - sadalīts


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.



Pieklājība iStockphoto / Thinkstock
Maizes kviešiem ir sarežģīts genoms, tāpēc tas gadiem ilgi ir ģenētiku noslēpums.

Maizes kvieši (Triticum aestivum) ir vitāli svarīga kultūra cilvēkiem visā pasaulē: tā veido aptuveni 20 procentus no cilvēku patērētajām kalorijām gadā, un 35 procenti iedzīvotāju ir atkarīgi no tā audzēšanas un / vai pārstrādes, lai izdzīvotu. Neskatoties uz šo pasaules atkarību, maizes kviešu ģenētika zinātniekiem jau sen ir bijusi noslēpums, galvenokārt augu ģenētiskās sarežģītības un lielā genoma lieluma dēļ (t.i., šūnā esošā ģenētiskā informācija).

Tomēr starptautiska zinātnieku grupa nesen pabeidza pirmo visaptverošo maizes kviešu genoma analīzi, kas potenciāli ļaus ģenētiķiem izstrādāt jaunas stratēģijas kviešu kultūru uzlabošanai pasaules mērogā.

Šie sadarbības centieni, kas sastāvēja no institūcijām Lielbritānijā, Vācijā un ASV, DNS aplauzuma analīzei izmantoja tehniku, ko sauc par bises sekvencēšanu. Veicot šaujamieroču secību, DNS nejauši tiek sadalīts mazos segmentos un pēc tam tiek atkārtoti salikts garākās sekvencēs, atrodot galus, kas pārklājas. Pēc tam šīs garākās sekvences tiek salīdzinātas ar zināmām sekvencēm no daudzām saistītām zālēm, piemēram, miežiem un rīsiem, kā precizitātes etalonu.

Lai ievietotu lielo izmēru T. aestivum genomu perspektīvā, tas satur aptuveni piecreiz lielāku DNS daudzumu cilvēka genomā. Tomēr līdz pat 80 procentiem maizes-kviešu genoma sastāv no atkārtotām gēnu sekvencēm, jo ​​kultūraugam ir sešas kopijas no visām septiņām hromosomām. (Tikai 8 procenti cilvēka DNS atkārtojas, un mums ir tikai divas mūsu 23 atšķirīgo hromosomu kopijas.) Šis milzīgais ģenētiskā materiāla daudzums apgrūtina konkrēta DNS fragmenta izcelsmes izpratni.

Secības noteikšanas projekts ļāva zinātniekiem atklāt daudz gēnu fragmentu, kas atrodas maizes-kviešu genomā. Šie fragmenti ir senču gēni, kas tika sasmalcināti un palikuši pāri krustošanās procesam, ko lauksaimnieki izmantoja kultūraugu pieradināšanas laikā. (Tiek lēsts, ka maizes kviešu vecums ir aptuveni 8000 gadu, kas izriet no kultivētu kviešu un kazu zāles hibridizācijas, kad lauksaimniecība izplatījās no sabiedrības uz sabiedrību.) Šie fragmenti pamudināja zinātniekus uzskatīt, ka maizes kviešiem kādreiz bija tikai divas katras hromosomas kopijas, nevis tā pašreizējo sešu.

Ko tas nozīmē lauksaimniecības sabiedrībai? Pirmkārt, zinātnieki uzskata, ka katras hromosomas vairāku eksemplāru klātbūtne ir pozitīva: šie seši eksemplāri ļauj specifiski atlasīt hromosomas, audzējot jaunus kviešu hibrīdus. Kultūru hibridizācija bieži var izraisīt sterilus pēcnācējus, taču šī selekcijas spēja ļauj ģenētiķiem izvairīties no sterilitātes, izolējot hromosomu kopijas, kas to varētu izraisīt.

Turklāt gandrīz pilnībā tiek izmantota pašreizējā vaislas prakse un zināšanas par maizes kviešiem, un ražas pieaugums ir palēninājies. Šī visaptverošā genoma analīze nodrošinās pamatu turpmākai kultūraugu izpētei, cerams, izolējot konkrētus gēnus, kas ir atbildīgi par tādām īpašībām kā uztura saturs un augšana, kurus pēc tam var mērķēt selekcijas programmās, radot ātrāk augošu, ražīgāku, uzturvielām blīvu maizi kvieši. Šie uzlabotie kvieši vēlāk varētu būt ilgtspējīgs, efektīvs veids, kā palīdzēt pienācīgi barot pieaugošo pasaules iedzīvotāju skaitu un nodrošināt papildu ekonomisko stimulu nabadzīgajām teritorijām.

Ne visi stāv aiz lauksaimniecības kultūru ģenētiskās uzlabošanas. Organizācijas Heritage Grain Conservancy direktors Eli Rogosa, kas visā pasaulē uztur vairāk nekā 1000 zemes kviešu šķirņu kolekciju, dod priekšroku dabas kultūraugu šķirnēm, nevis laboratorijā izveidotajām.

"Atšķirībā no mūsdienu augu selekcionāriem, kuri peļņas nolūkos nodarbojas ar sarežģītām evolūcijas sistēmām, mūsu gēnu fondi ir elitāras tradicionālās zemes šķirnes, kas organiskajā augsnē izvēlētas ar izturību pret klimatu, izturību pret slimībām, garšu, augstu uzturu un skaistumu," viņš saka.

Kaut arī kultūraugu ģenētiskā modifikācija joprojām ir aktuāls jautājums, šis pētījums tomēr nodrošina etalonu turpmākai kultūraugu un citu organismu ar lieliem genomiem izpētei, jo bises sekvencēšanas tehnika joprojām tiek uzskatīta par “nākamās paaudzes” tehnoloģiju. Pilnu pētījuma uzrakstīšanu var atrast žurnālā Daba.

Tags maizes-kviešu genoms, ģenētika, genoma projekts, zinātnieki



Komentāri:

  1. Govannon

    Paldies par skaidrojumu. Es nezināju, ka.

  2. Boukra

    Kādi vārdi... fenomenāla, izcila ideja

  3. Dowle

    Tas pats...

  4. Damien

    Vai varat man pateikt, kur es par to varu lasīt?

  5. Thacker

    On your place I so did not do.



Uzrakstiet ziņojumu