Articole recente
O nouă tehnică pentru secvențierea integrală a genomului

 

Populațiile de plante mutante, fiecare având una sau mai multe gene modificate, reprezintă un instrument important pentru elucidarea funcțiilor genelor. Prin secvențierea întregului genom la nivelul unic de nucleotide, cercetătorii pot deduce funcțiile genelor, observând accentuarea sau pierderea anumitor trăsături. Dar utilitatea colecțiilor existente de mutanți de orez a fost limitată de câțiva factori, printre care ciclul de viață relativ lung al sferelor și lipsa informațiilor secvențiale pentru majoritatea liniilor mutante.

Într-o lucrare publicată în “The Plant Cell”, o echipă condusă de Pamela Ronald, profesor la Centrul pentru Genomuri și Departamentul de Patologie a Plantelor de la UC Davis și director al Grass Genetics la Institutul BioEnergy Joint (DOE) al Departamentului de Energie (DOE) ,  a anunțat obținerea primei secvențieri integrale a genomului indusă de neutroni rapizi la Kitaake, o varietate de orez cu un ciclu de viata scurt. Kitaake (Oryza sativa L. ssp. Japonica) își completează ciclul de viață în doar nouă săptămâni și nu este sensibil la modificările lungimii zilei. Această nouă colecție de date va accelera cercetarea genetică funcțională a orezului și a altor monocotile, un tip de specii de plante cu flori care include ierburi.

“Unele dintre cele mai populare soiuri de orez pe care oamenii le folosesc acum au doar două generatii pe an; Kitaake are patru, ceea ce accelerează într-adevăr cercetarea genomică funcțională”, a declarat Guotian Li, cercetator la Laboratory National Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) și director adjunct al Grass Genetics la JBEI.

Într-un studiu pilot publicat anterior, Li, Mawsheng Chern și Rashmi Jain, au demonstrat că iradieri cu neutroni rapizi au produs mutații abundente și diverse în Kitaake, incluzând substituții de bază simple, deleții, inserții, inversiuni, translocații și duplicări. „Alte tehnici care au fost utilizate pentru a genera populații mutante de orez, cum ar fi introducerea de gene și segmente de cromozomi și utilizarea instrumentelor de editare a genei cum ar fi CRISPR-Cas9, produc, în general, un singur tip de mutație”, a remarcat Li.

“Iradierea cu neutroni rapizi provoacă diferite tipuri de mutații și oferă alele diferite ale genelor, astfel încât să putem obține ceva care nu poate fi obținut prin alte mijloace”, a spus el.

Secvențierea integrală a genomului acestei populații mutante – 1504 de linii în total,  – a permis cercetătorilor să identifice fiecare mutație la o rezoluție de un singur nucleotid. Ei au identificat 91.513 mutații care afectează 32.307 gene. O mare parte din acestea au fost mutații cu pierdere de funcție.

Folosind această colecție mutantă, grupul Grass Genetics a identificat o inversiune care afectează o singură genă ca mutație cauzală pentru fenotipul de boabe scurte într-o linie mutantă cu o populație care conține doar 50 de plante. În contrast, cercetătorii au nevoie de mai mult de 16.000 de plante pentru a identifica aceeași genă folosind abordarea convențională.

Această comparație demonstrează în mod clar puterea populației mutante secvențiate pentru analiza genetică rapidă, a spus Ronald.

Acest catalog de mutații de înaltă densitate, de înaltă rezoluție, oferă cercetătorilor oportunități de a descoperi gene noi și elemente funcționale care controlează diverse căi biologice. Pentru a facilita accesul liber la această resursă, grupul Grass Genetics a creat un portal web numit KitBase, care permite utilizatorilor să găsească informații referitoare la colecția de mutanți, inclusiv date despre secvență, mutație și fenotipuri pentru fiecare linie de orez.

 

Articolul original este disponibil pe https://phys.org/news/2017-07-whole-genome-sequenced-rice-mutant-resource.html

Related Post