Генетики опубликовали черновой вариант генома пшеницы | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW | 12.12.2012
  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages

Наука

Генетики опубликовали черновой вариант генома пшеницы

Геном пшеницы намного сложнее не только геномов таких культур, как рис или кукуруза, но и генома человека. И все же ученым удалось его расшифровать. Пока, правда, лишь вчерне...

Wheat harvest on the Palouse, Idaho, USA Beschreibung English: Wheat harvest on the Palouse, Idaho, USA Datum vor Dezember 2004(2004-12) Urheber: unbekannt Quelle: Wikipedia Link: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wheat_harvest.jpg?uselang=de Rechte: This image or file is a work of a United States Department of Agriculture employee, taken or made during the course of an employee's official duties. As a work of the U.S. federal government, the image is in the public domain.

Уборка пшеницы

Пшеница относится к важнейшим сельскохозяйственным зерновым культурам и занимает по посевной площади первое место в мире, намного опережая и рис, и кукурузу. Понятно, что по этой причине она привлекает повышенное внимание селекционеров, а значит, и генетиков. Однако если геномы риса и кукурузы уже давно расшифрованы, то в отношении генома пшеницы ученые долгое время даже не были уверены, что его вообще удастся секвенировать в более или менее обозримом будущем.

Профессор Майкл Беван (Michael Bevan), директор Центра Джона Иннеса в Норидже, ведущего британского научного учреждения в области биологии растений, микробиологии и биохимии, поясняет: "У пшеницы самый большой и сложный геном из всех, какие ученые до сих пор пытались расшифровать. Он в четыре с лишним раза больше человеческого. Кроме того, он является, по сути дела, комбинацией из трех независимых геномов, каждый из которых происходит от одного из диких предков нынешней пшеницы. То есть в геноме культурной пшеницы каждый ген представлен сразу тремя очень похожими, но не идентичными вариантами".

Куда человеку до пшеницы!

Несмотря на эти сложности, международная группа генетиков, в которую вошел и профессор Беван, все же взялась за расшифровку генома пшеницы. На сегодня исследователи уже секвенировали 95 процентов ДНК растения. В авторитетном британском научном журнале Nature они опубликовали теперь результаты своих усилий по анализу полученных данных. "Наш анализ еще далеко не завершен, - признает профессор Беван. - Речь идет пока о черновом варианте генетического кода, набор данных фрагментарен и состоит из отдельных участков. В то же время мы смогли идентифицировать практически все гены пшеницы. Теперь мы выкладываем эту информацию в общедоступной базе данных по злакам".

Контекст

Оказалось, в частности, что геном пшеницы состоит примерно из 17 миллиардов пар нуклеотидных оснований и содержит от 94 до 96 тысяч генов. Причем две трети этих генов ученые смогли с достаточно высокой надежностью отнести к тому или иному из трех отдельных геномов, образующих полный генетический код пшеницы. Примечательно, что эти результаты удалось получить всего за один год, в то время как над расшифровкой генома человека ученые напряженно трудилась 15 лет. Специально для реализации данного проекта в Институте биоинформатики при Научно-исследовательском центре имени Гельмгольца в Мюнхене были разработаны новые приемы анализа данных секвенирования особо сложных геномов.

Клаус Майер (Klaus Mayer), глава рабочей группы института, считает, что за последние два-три года произошли революционные изменения в технике секвенирования, так что сегодня, используя относительно скромные средства, можно получать весьма значительные массивы данных. "А мы за последние годы очень неплохо научились такие данные сортировать и расшифровывать", - подчеркивает он.

Новые персективы в селекции

Для селекционеров расшифровка генетического кода пшеницы представляет огромный интерес. Профессор Питер Лангридж (Peter Langridge), глава Австралийского центра функциональной геномики растений при университете Аделаиды, сам в проекте участия не принимавший, оценивает работу весьма высоко: "Это очень интересно. Благодаря полученным данным находить и изолировать отдельные гены пшеницы станет гораздо проще".

А знания о месторасположении и функции того или иного гена позволят быстрее и эффективнее выводить сорта с нужными свойствами. По крайней мере, селекционерам, работающим с рисом, удалось благодаря расшифровке его генома добиться за последние годы весьма впечатляющих успехов в выведении новых сортов. С пшеницей же многие селекционеры предпочитали вообще не иметь дела. Теперь ситуация улучшится, полагает профессор Лангридж: "Это открывает новые перспективы. Возможно, пшеница именно благодаря своему большому и сложному геному и получила столь широкое распространение по всему миру. Такой геном позволяет этой культуре лучше адаптироваться к разным климатическим условиям, чем любому другому злаку".

Именно благодаря этому значение пшеницы в ситуации глобальных изменений климата будет, судя по всему, быстро расти. А детальное знание генетического кода позволит вывести оптимальные сорта. Поэтому уже к 2016 году нынешний черновой вариант этого кода должен уступить место беловику.