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

pierwsza pożyczka za darmo Oszczędzanie to dla wielu osób zupełnie nieuregulowana dziedzina życia. Żyjemy coraz szybciej, intensywniej i najczęściej niestety na kredyt. Zadłużamy karty kredytowe na z każdym miesiącem wyższe sumy, zaciągamy pożyczki i kredyty hipoteczne. Nie os...
Sporty walki a ubezpieczenie Kiedyś nasi sportowcy słynęli z tego, że byli „walczakami”. Polska może nigdy nie należała do sportowych potęg, ale nasi bokserzy zawsze w stawce się liczyli. Z każdej dużej imprezy przywozili medale, podobnie było z judokami, zapaśnikami w stylu wol...
chwilówka online darmowe Pożyczanie pieniędzy nigdy nie jest komfortowe zwłaszcza, jeśli robimy to po raz pierwszy i nie posiadamy żadnych oszczędności. Nie ma różnicy czy zaciągamy kredyt hipoteczny na zakup wymarzonego mieszkania, czy też pożyczkę na wyjazd na wakacje. Za ...
Umieszczenia elektrod Umieszczenie elektrody we wnętrzu ucha wewnętrznego, czyli w charakterystycznie skręcającym się wokół własnej osi kanale kostnym, trwa zaledwie kilkadziesiąt sekund, ale cała operacja dwie godziny. W skład systemu implantu wchodzi także mikrofon moc...
Chwilówki przez internet pierwsza za darmo Skorzystanie chwilówki przez internet pierwsza za darmo wbrew pozorom jest bardzo proste, choć dla osób, które nigdy nie miały do czynienia z tym środkiem finansowania, może to wydawać się skomplikowane. Środki uzyskane z chwilówki przez internet pie...
Zdrowie stóp – Stopy Wysokie obcasy w żaden sposób nie pomagają utrzymać nasze stopy w zdrowiu. Wysokie obcasy wymyślono kilkaset lat temu raczej w celach praktycznych - ktoś tam chciał stać wyżej i nie sięgać do brody jakiemuś królowi, chyba we Francji. Tak powstały wys...