Uprawianie genomów

Wszystko wskazuje na to, że pierwszym dobrze poznanym zbożem będzie ryż (Oryza sativa). Już niebawem poznamy cały jego genom. Jeden z nas (Goff) opublikował ostatnio wstępną sekwencję genomu podgatunku japonica, ryżu powszechnie uprawianego w Japonii i Stanach Zjednoczonych. Naukowcy chińscy ukończyli sekwencjonowanie genomu podgatunku indica, uprawianego w Azji kontynentalnej. Oczekuje się, że w ramach Międzynarodowego Projektu Poznania Genomu Ryżu do końca tego roku uda się opracować szczegółową sekwencję 12 chromosomów. GENOM RYŻU jest spośród genomów wszystkich zbóż najłatwiejszy do zbadania. Zawiera zaledwie 430 min par nukleotydów DNA. Dla porównania ludzki genom ma ich 3 mld. Genom jęczmienia zawiera 5 mld par, natomiast pszenica aż 16 mld. Projekt sekwencjonowania genomu kukurydzy jest obecnie realizowany, a sekwencjonowanie pszenicy jest rozważane. Na podstawie danych dotyczących sekwencji genomu ryżu zidentyfikowano już dziesiątki tysięcy konkretnych genów. Jednak sama informacja, że dany obszar w genomie jest genem, nie mówi niestety nic o jego funkcji.

Istnieje wiele strategii pozwalających ustalić funkcję nowego genu. Najprostsza polega na przeszukaniu bazy zidentyfikowanych już genów w celu odnalezienia najbardziej podobnych. Wiele genów odpowiada za tak podstawowe procesy komórkowe, że niemal identyczne geny można znaleźć w poznanych już genomach drobnoustrojów lub innych wcześniej zbadanych organizmów. Spośród 3050 tys. genów (na tyle szacowany jest genom ryżu) około 20 tys. ma prawdopodobnie sekwencję analogiczną do genów już odkrytych, których funkcje zostały poznane. Pozwoli to naukowcom z góry przewidzieć ich rolę. Przypuszcza się na przykład, że ponad tysiąc genów ryżu jest zaangażowanych w obronę tej rośliny przed patogenami i szkodnikami. Podobnie setki genów przyporządkowano do specyficznych szlaków syntezy witamin, węglowodanów, lipidów, białek i innych pożądanych substancji.

Na podstawie danych z badań nad dobrze już poznanymi roślinami, takimi jak Arabidopsis (rzodkiewnik pospolity), udało się zidentyfikować wiele genów regulujących szlaki biosyntezy lub wpływających na ważne etapy rozwoju zbóż, takie jak tworzenie kwiatów i rozwój nasion. Wiele zespołów naukowych poszło dalej i za pomocą mikromacierzy (chipów) DNA zaczęło katalogować geny, które są wyrażane (aktywowane) w poszczególnych tkankach. Na przykład naukowcy z naszej firmy Syngenta zbadali 21 tys. genów ryżu i zidentyfikowali 269 takich, które są szczególnie aktywne w fazie powstawania ziaren, co sugeruje, że odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu ich składu. Nieco innym podejściem do identyfikacji funkcji genu jest jego unieczynnienie (nokaut) poprzez wywołanie takiej mutacji w genie, która blokuje jego aktywność.

Następnie obserwuje się skutki czasem efekt jest oczywisty, ale roślina może być także testowana pod kątem mniej jednoznacznych zmian w przebiegu typowych funkcji fizjologicznych, rozwojowych, biochemicznych albo też regulacji wewnętrznej. Dzięki prywatnym i publicznym funduszom zgromadzono cale kolekcje zmutowanych roślin ryżu i kukurydzy, w których zostały w ten sposób zmienione tysiące specyficznych genów. Takie czynnościowe badania genomu, łącznie z porównywaniem sekwencji genów między gatunkami, pozwalają naukowcom uzyskać odpowiedzi na pytanie: ile i które z genów ryżu i rozszerzając pytanie na inne gatunki które z genów kukurydzy, pszenicy, sorgo i innych zbóż biorą udział w rozwoju roślin, są odpowiedzialne za fizjologię, metabolizm i plonowanie. Kiedy funkcja genu jest ustalona, wykorzystanie tej wiedzy w celu udoskonalenia zboża wymaga identyfikacji poszczególnych alleli genu, które odpowiadają za pożądaną cechę. Na przykład jeśli wiadomo, że dany gen kontroluje proces gromadzenia skrobi w ziarnach kukurydzy, można poszukać takiej wersji genu, która funkcjonuje prawidłowo mimo dotkliwej suszy.

Related Post

Ubezpieczenia studenckie Rodzaje ubezpieczeń są różne, ich podział związany jest także oczywiście z wiekiem. Póki jesteśmy młodzi i się uczymy, obowiązek ubezpieczenia społecznego ciąży na naszych rodzicach. Jednak ubezpieczamy się nie tylko po to, żeby korzystać z usług słu...
Ubezpieczenia to rozsądek Ubezpieczenia są niezwykle ważne w naszym życiu. Okazuje się, że niestety, jeśli nie wykupimy odpowiedniego ubezpieczenia mamy potem wiele problemów. Okazuje się zawsze, że ubezpieczenie potrafi nam nawet życie uratować, na pewno jeśli chodzi o kwest...
pożyczki online w 15 minut bez opłat Skorzystanie z ofert banków i instytucji finansowych dla osób, które nigdy wcześniej nie wnioskowały w nich o udzielenie pożyczki lub kredytu, może wydawać się bardzo skomplikowane, czasochłonne i niezwykle kłopotliwe. Obrosły już w legendy opowieści...
Siła mięśni Czy siła mięśni rozbudowanych dzięki genetycznym manipulacjom byłaby na tyle duża, by złamać zawodnikowi kość lub zerwać ścięgno? Prawdopodobnie nie. Bardziej niepokoi nas odtwarzanie mięśni u starszych osób z kośćmi osłabionymi przez osteoporozę. U ...
Żywienie – Zdrowie Po treningu i zrzuceniu kilku zbędnych kilogramów ważny jest odpowiedni sposób żywienia. Dla osób dbających o zdrowy tryb życia i uczęszczających na rożnego rodzaju zajęcia na przykład na siłowni ważne jest, aby posiłek zjedzony po dużym wysiłku fizy...
promocja bez opłat pożyczki online Zorganizowania ślubu i wesela to zawsze spory wydatek, na który nie zawsze jesteśmy odpowiednio przygotowani. Jeśli sumiennie nie gromadziliśmy środków przez kilka lat, wydatek rzędu kilkunastu tysięcy na dość huczne wesele, może nas przerosnąć. Aby ...