Tim mendefinisikan bagian genom jagung yang bermakna

Anonim

Menggunakan teknik pemetaan genetika yang dikembangkan di Florida State University, peneliti FSU dan Cornell University telah menunjukkan bahwa sebagian kecil dari keseluruhan genom jagung bertanggung jawab untuk hampir setengah dari keragaman ciri tanaman.

Hank Bass, profesor ilmu biologi di FSU, dan Daniel Vera, direktur FSU Center for Genomics and Personalized Medicine, menggabungkan keahlian mereka dalam pemetaan genom jagung dengan keahlian genomik statistik rekan-rekan di Cornell University, Eli Rodgers-Melnick dan Ed Pembelaan. Bersama-sama mereka menemukan bahwa sebagian kecil kromatin — kompleks DNA dan protein-protein yang terkait — menyumbang 40 persen keanekaragaman sifat heritable dalam jagung.

Itu berarti sebagian kecil dari kromatin memegang sejumlah besar informasi yang memperhitungkan ciri-ciri seperti ukuran tanaman, bentuk, hasil dan respon stres.

"Apa yang mengejutkan saya tentang pekerjaan ini adalah bagaimana informatif teknik pembuatan kromatin ini pada pemetaan bagian penting dari genom jagung, " kata Bass.

Penelitian ini diterbitkan dalam edisi 16 Mei dari Prosiding National Academy of Sciences.

Mengidentifikasi bagian genom ini sangat mempersempit area yang diperiksa untuk pemuliaan jagung dan pengeditan genom, yang dapat sangat mempercepat laju perbaikan tanaman. Ini berarti petani mungkin dapat lebih cepat menargetkan area genom yang dapat membantu mereka mengembangkan tanaman yang lebih tahan kekeringan atau tahan lama di lingkungan yang buruk.

"Ini memungkinkan kita untuk mulai menentukan perubahan pasangan basa tunggal (mutasi kecil) yang mengatur atau memungkinkan tanaman beradaptasi dengan lingkungan mereka, " kata Buckler. "Ini membantu kita mempersempit perburuan secara dramatis."

Jagung dianggap sebagai spesies model untuk penelitian ilmiah karena memiliki keragaman genetik dan sumber daya yang luar biasa, penjaminan dekade penelitian terobosan dalam mekanisme hereditas.

Studi baru ini membantu menjelaskan bagaimana suatu organisme dapat mengekspresikan gen yang berbeda dalam jenis sel yang berbeda meskipun fakta DNA harus dipadatkan hingga hampir 1 juta panjangnya agar muat di dalam inti sel. Bahkan ketika dipadatkan, masih ada area yang disebut kromatin terbuka yang mengkoordinasikan pola kompleks regulasi gen.

Peneliti ingin lebih memahami apa yang terjadi di ruang kromatin terbuka ini.

Studi ini merupakan aplikasi pertama dari teknik pembuatan kromatin yang dikembangkan Vera dan Bass sebagai bagian dari proyek yang didanai NSF di Florida State University.

Untuk ini, Cornell mengirim 600 kerbau ke FSU di mana Bass dan Vera menumbuhkannya ke dalam bibit, mengumpulkan jaringan dari akar, batang dan daun, dan kemudian mengisolasi inti sel. Nukleus terkena enzim yang memotong bagian tertentu dari DNA, dan data tersebut secara komputasi dan dianalisis secara statistik untuk mengidentifikasi kromatin terbuka dalam genom.

"Ini seperti menemukan tombol lampu di dinding, " kata Bass. "Profil kromatin menunjukkan bagian genom mana yang merupakan switch genetik."

menu
menu