Publikálták a búza genomjának első részletét

Elkészült a világ egyik legfontosabb táplálékforrásának első genomleírása, amelynek segítségével a szakértők újabb fajtákat nemesíthetnek majd.

Publikálták a búza genomjának első részletét

Elkészült a világ egyik legfontosabb táplálékforrásának első genomleírása, amelynek segítségével a szakértők újabb fajtákat nemesíthetnek majd. A Nemzetközi Gabonagenom Szekvenáló Konzorcium kutatói egy, a Science oldalain megjelent tanulmánysorozatban tették közzé mindazt, amit a Triticum aestivum, avagy a közönséges búza DNS-éről jelenleg tudni lehet.

A búza az emberiség teljes kalóriabevitelének 20 százalékáért felelős, genomjának szekvenálása azonban rendkívül nehéz feladat volt. A modern búza egy sor különböző gabonaféle keresztezésének eredménye, aminek eredményeként genomja három csaknem teljesen egyező szubgenomból áll. Ezek mindegyike hét pár kromoszómát tartalmaz. A majdnem egyforma gének szubgenomonként történő elkülönítése óriási kihívásnak bizonyult a jelenleg használatos szekvenálási eljárások és a kutatók számára.

A teljes búzagenom 42 kromoszómája ráadásul számtalan ismétlődő DNS-szakaszt is tartalmaz, amelyek tovább nehezítették, hogy az erre a célra kifejlesztett algoritmusok a szekvenált rövidebb szakaszokat egy teljes egésszé fűzzék össze. A kihívás végül olyan nehéznek bizonyult, hogy a kutatók úgy döntöttek, jobban járnak, ha manuálisan különválasztják egymástól az egyes kromoszómákat, és ezeket külön-külön szekvenálják.

Az első növény genomjának teljeskörű szekvenálását 2000-ben jelentették be, a lúdfű (Arabidopsis thaliana) egész örökítőanyaga azonban jóval kisebb a búza egyetlen kromoszómájánál, mondja Kellye Eversole, a konzorcium ügyvezető igazgatója. A búzagenom összességében 17 milliárd bázispárból épül fel, vagyis majdnem hatszor akkora, mint az emberi genetikai állomány. A növény DNS-e nagyjából 124 ezer gént tartalmaz.

A munka nehézsége miatt egyelőre csak a genom általános jellemzését, és egyetlen kromoszóma, a 3B2 végső szekvenciáját tették közzé a szakértők. Közben azonban többi kromoszóma bázissorrendjének megállapítása és ellenőrzése is gőzerővel folyik, így a kutatócsoport reményei szerint a következő három évben a teljes genom leírásra és publikálásra kerülhet.

A nemesítők szerint azonban már az első kromoszóma szekvenálása is óriási változásokat hozhat a gabonaiparban. Jorge Dubcovsky, a Kaliforniai Egyetem kutatójának elmondása szerint az új genomrészlet teljesen átírhatja a játékszabályokat, hiszen minden korábbinál egyszerűbbé teszi a mezőgazdasági szempontból fontos gének azonosítását. A nyomás pedig óriási, hiszen a növekvő élelmiszerigény kielégítésére egyre többet hozó fajtákra van szükség, amelyek a betegségeknek és az éghajlatváltozás kihívásainak is képesek megfelelni.

A genom ismerete segít abban, hogy a szakértők ráleljenek azon genetikai sajátosságokra, amelyek mindezt lehetővé tehetik. Az adatok egy részét a kutatócsoport már tavaly közzétette, így a nemesítéssel foglalkozó kutatóknak már volt alkalmuk használni az új információkat. Elmondásuk szerint a búza DNS-ének eddig közzétett részei valóban óriási segítséget jelentenek az új fajták létrehozás során.

A genom szekvenálása során több érdekességre is fény derült a növénnyel kapcsolatban, mondja Odd-Arne Olsen norvég genetikus, a konzorcium egyik kutatója. Kiderült például, hogy a három szubgenom nem egyformán fejeződik ki az egyes sejtekben, hanem az adott sejttípusokban többnyire csak az egyik dominál. Hogy éppen melyik szubgenom a legaktívabb, az attól is függ, hogy melyik fejlődési szakaszban van a növény, ami szintén nagyon fontos információ lehet a nemesítők számára.

A projekt arra is alkalmat adott, hogy a szakértők beleássák magukat a búza háziasításának és nemesítésének történetébe. Az eredmények alapján a modern közönséges búza lényegében három ősi faj keresztezésével jött létre, ezek időpontja azonban a jelenlegi információk szerint némileg eltér attól, amit a gabonafaj történetével kapcsolatban eddig tudni véltünk. Ezen adatok azonban még ellenőrzésre szorulnak, így a szakértők részletesebben egy későbbi tanulmányban terveznek beszámolni róluk.

A projekt eddig 50 millió euróba került, és várhatóan további 12 millió euró kell majd a befejezéshez, mondja Eversole. Ez azonban még mindig kisebb költség, mint amennyibe a lúdfű szekvenálása került, ami kiválóan mutatja, hogy mennyivel olcsóbbá váltak a genetikai technológiák az elmúlt másfél évtizedben.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward