html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

В ДНК пшеницы нашли «ген неолитической революции»


Triticum vulgare, T. turgidum, T. compositum (сверху вниз)

Biodiversity Heritage Library / flickr

Группе ученых из международного проекта, охватывающего университеты Израиля, Германии, Италии, Японии, Канады и США удалось описать структуру и разнообразие генома дикой пшеницы двузернянки, предка современных сельскохозяйственных пшеничных культур. Они впервые сделали ее полногеномную сборку, описали работу ее генов и нашли локусы, подвергшиеся давлению селекции, в том числе гены, отвечающие за опадание колосов. Исследование опубликовано в Science.

Сборка геномов растений часто бывает затруднена из-за большого размера их геномов и большого числа повторов в них, а также свойственной многим растениям полиплоидии — наличия множества наборов хромосом вместо типичного одного или двух наборов, характерных для гаплоидных и диплоидных организмов. Дикая двузернянка (Triticum turgidum ssp. dicoccoides) — аллотетраплоид, что означает, что в ядрах ее клеток имеются четыре набора хромосом от двух разных исходных предков (то есть два ее диплоидных набора, или субгенома, не полностью соответствуют друг другу, а пришли из разных источников). Промежуточным звеном между дикой двузернянкой и современной сельскохозяйственной мягкой и твердой пшеницей является одомашненный вид двузернянки. Пшеницу начали культивировать более десяти тысяч лет назад, и за это время она претерпела ряд изменений, однако генетическая основа этих изменений до сих пор недостаточно изучена.

С помощью методов шотган-секвенирования и данных HiC-анализов ученым удалось впервые с высокой степенью точности собрать геном и реконструировать архитектуру 14 хромосом дикой пшеницы. После этого они провели анализ РНК в двадцати разных ее тканях и описали около 65 тысяч генов в новой сборке, после чего методами сравнительной геномики подтвердили, что это, скорее всего, действительно работающие гены. Работа ряда генов двузернянки, как выяснилось, несколько отличается в двух ее субгеномах. Соответствующие белки, в основном, подвержены фосфорилированию и участвуют в глобальных метаболических процессах, из чего ученые сделали вывод, что субгеномная регуляция экспрессии генов может быть способом адаптации разных сортов пшеницы к разным условиям.

На основании сравнения около двух сотен разных образцов пшеницы (дикой двузернянки, одомашненной двузернянки и твердой пшеницы) с полученным референсным геномом, ученые описали от 32 до 154 геномных локусов двузернянки (в зависимости от параметров выборки), которые по-видимому, играли ключевую роль в процессах селекции. При этом разнообразие геномов у разных представителей дикой пшеницы оказалось не существенно большим, нежели у разных представителей сельскохозяйственных сортов. У последних, однако, наблюдался аллельный сдвиг в сторону более распространенных вариантов генов — по-видимому, вследствие эффектов «бутылочного горлышка» в процессе селекции (скрещивания очень похожих представителей). Многие гены, расположенные в вышеупомянутых «селекционных» участках, согласно классификации Gene Ontology, чувствительны к растительным гормонам роста ауксинам. Это похоже на картину для подобных генов у кукурузы и риса.

Ученым удалось, в частности, выявить гены, отвечающие за опадание колоса. У дикой пшеницы при созревании колос опадает, а у одомашненной — нет, и это является существенным преимуществом при сборе урожая. Именно эта особенность легла в основу зернового сельского хозяйства еще на заре его возникновения в эпоху неолита, и стала своего рода его революционным прорывом. Геном оказался TtBtr1, гомолог соответствующего гена Btr1 у ячменя. Он представлен в обоих субгеномах копиями TtBtr1-A и TtBtr1-B, и нарушение работы этих копий ведет к потере способности созревшего колоса к опаданию. Чтобы исследовать работу этих генов подробнее, ученые получили отдельные сорта пшеницы с нарушенной копией TtBtr1-A или TtBtr1-B, и колосы таких сортов продемонстрировали промежуточные характеристики — они опадали, но лишь частично. У всех одомашненных сортов пшеницы обе копии этого гена были нарушены.

Опадание колоса у разных представителей: дикая двузернянка с опадающим колосом, два промежуточных варианта с нарушенным геном TtBtr1-A или TtBtr1-B, и сельскохозяйственный сорт с неопадающим колосом. Нижний ряд - cнимки рубцов.

Raz Avni et al / Science, 2017


Исследование геномов культивируемых растений и выявление наиболее значимых с точки зрения селекции локусов может давать большие преимущества в рамках сельского хозяйства, поскольку до сих пор большая часть шагов селекции делались «вслепую».

А о вреде безглютеновой диеты можно почитать тут.

Анна Казнадзей

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

4

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • ученые
          • университет
          • исследования
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции