Первые шаги к одомашниванию кукурузы были сделаны девять тысяч лет назад, когда древние земледельцы превратили почти несъедобное дикое растение в один из ключевых продуктов питания в мире. С начала этого процесса прошли тысячелетия, и именно такие долгие усилия сформировали современный вид, который сегодня приносит рекордные урожаи и обеспечивает значительную часть рациона человека.
Учёные Роб Мартиенссен и Томас Джинджерас из лаборатории Cold Spring Harbor (CSHL) посвятили обширные исследования тому, чтобы разобраться в тонкостях генетических изменений, повлиявших на выбор древних селекционеров. Их цель — не только понять, как работала эволюция кукурузы в прошлом, но и помочь фермерам будущего выводить новые сорта, способные расти в экстремально тяжёлых условиях.
Главным инструментом этого прорыва стал проект MaizeCODE, вдохновлённый известной инициативой ENCODE, которая расшифровывает функциональные элементы в геноме человека. Томас Джинджерас, будучи одним из ведущих исследователей ENCODE, внёс бесценный опыт в создание новой "геномной энциклопедии" для кукурузы. Проект MaizeCODE стремится выявить все области ДНК, которые хранят операционную и кодирующую информацию.
В последней работе, опубликованной в журнале Nature Communications, исследователи изучили регуляторные последовательности в пяти типах тканей, охватив три разных сорта кукурузы и её дикого предка теосинте. Они обнаружили несколько сотен тысяч энхансеров, обеспечивающих включение и выключение генов, а также несколько тысяч особых "супер-энхансеров", способных координировать работу сразу нескольких генов.
Эти супер-энхансеры оказались под сильным генетическим отбором именно во время раннего одомашнивания кукурузы. По словам Роба Мартиенссена: "Мы теперь можем сказать, что одомашнивание кукурузы действительно было сосредоточено — возможно, невольно — на этом довольно узком наборе супер-энхансеров в початках кукурузы."
Благодаря таким открытиям исследователи рассчитывают создать сорта, способные выживать в почвах с высоким содержанием алюминия, что особенно актуально в странах Южной Америки. Похожие признаки устойчивости встречаются и у сорго, поэтому определение генов и регуляторных областей, отвечающих за эту важную функцию, становится приоритетом для современных биологов.
MaizeCODE имеет далеко идущие перспективы: общественность и научное сообщество получат доступ к огромному массиву данных, помогающему выводить сорта, устойчивые к болезням и засухе, а также повышать урожайность, чтобы накормить растущее население планеты. Результаты будут открыты для исследователей и селекционеров по всему миру.
В этом многообещающем проекте, как отмечает Мартиенссен, ещё предстоит сделать множество новых открытий: "Мы лишь прикасаемся к вершине айсберга."
Изображение носит иллюстративный характер
Учёные Роб Мартиенссен и Томас Джинджерас из лаборатории Cold Spring Harbor (CSHL) посвятили обширные исследования тому, чтобы разобраться в тонкостях генетических изменений, повлиявших на выбор древних селекционеров. Их цель — не только понять, как работала эволюция кукурузы в прошлом, но и помочь фермерам будущего выводить новые сорта, способные расти в экстремально тяжёлых условиях.
Главным инструментом этого прорыва стал проект MaizeCODE, вдохновлённый известной инициативой ENCODE, которая расшифровывает функциональные элементы в геноме человека. Томас Джинджерас, будучи одним из ведущих исследователей ENCODE, внёс бесценный опыт в создание новой "геномной энциклопедии" для кукурузы. Проект MaizeCODE стремится выявить все области ДНК, которые хранят операционную и кодирующую информацию.
В последней работе, опубликованной в журнале Nature Communications, исследователи изучили регуляторные последовательности в пяти типах тканей, охватив три разных сорта кукурузы и её дикого предка теосинте. Они обнаружили несколько сотен тысяч энхансеров, обеспечивающих включение и выключение генов, а также несколько тысяч особых "супер-энхансеров", способных координировать работу сразу нескольких генов.
Эти супер-энхансеры оказались под сильным генетическим отбором именно во время раннего одомашнивания кукурузы. По словам Роба Мартиенссена: "Мы теперь можем сказать, что одомашнивание кукурузы действительно было сосредоточено — возможно, невольно — на этом довольно узком наборе супер-энхансеров в початках кукурузы."
Благодаря таким открытиям исследователи рассчитывают создать сорта, способные выживать в почвах с высоким содержанием алюминия, что особенно актуально в странах Южной Америки. Похожие признаки устойчивости встречаются и у сорго, поэтому определение генов и регуляторных областей, отвечающих за эту важную функцию, становится приоритетом для современных биологов.
MaizeCODE имеет далеко идущие перспективы: общественность и научное сообщество получат доступ к огромному массиву данных, помогающему выводить сорта, устойчивые к болезням и засухе, а также повышать урожайность, чтобы накормить растущее население планеты. Результаты будут открыты для исследователей и селекционеров по всему миру.
В этом многообещающем проекте, как отмечает Мартиенссен, ещё предстоит сделать множество новых открытий: "Мы лишь прикасаемся к вершине айсберга."
