Facebook Twitter

De ce genomul grâului este atât de masiv

    Domesticirea grâului și a altor culturi de bază în Levant, cu aproximativ 10.000 de ani în urmă, a permis o producție constantă deasupra unui nivel de subzistență - o posibilă definiție a începutului civilizației. Fermierii din vechime au cultivat soiuri de grâu din natură și, în timp, le-au combinat într-o specie robustă, ușor de recoltat și cu randament ridicat,  a cărei istorie este revelată în genomul grâului de panificație modern. Este un genom enorm, dens și complicat. Și, spre deosebire de codurile genetice ale altor culturi principale cum ar fi orezul, soia și porumbul, oamenii de știință s-au luptat până în 2017 să îl descifreze. De ce a fost atât de greu și care a fost miza?

    Genomul grâului vechi, cum ar fi emmer-ul sălbatic, conține mai multe perechi de baze de ADN necesare pentru a crea proteine decât la om. Varietatile domestice, cum ar fi grâul de panificație, sunt chiar mai complexe. Grâul panificabil are de aproape șase ori numărul de perechi de baze ADN față de oameni (aproximativ 17 miliarde comparativ cu 3 miliarde la oameni). Aceasta se datorează în parte faptului că oamenii sunt diploizi, cu două seturi de cromozomi, în timp ce cromozomii de grâu panificabil „vin” în seturi de  câte șase (care corespund celor trei linii din grâul ancestral din care a rezultat grâul de pâine actual). În plus, ADN-ul de grâu străvechi conținea o mare cantitate de duplicate. Acest lucru înseamnă că grâul de pâine nu conține doar o cantitate enormă de informații genetice, dar se și repetă mult. Aceasta a făcut și mai complexă decodificarea genomului său. 
    Genomul altor culturi alimentare de bază a fost secvențiat cu mult înaintea  grâului panificabil. Dar ele sunt mult mai simple. Descrierea grâului de panificație a venit abia anul trecut, când s-au finalizat mai multe proiecte academice și industriale diferite. Atât consorțiul internațional de secvențiere a genomului de grâu (IWGSC), care include fermieri cultivatori de grâu, camelioratori și oameni de știință, precum și un grup independent condus de Universitatea Johns Hopkins, au reușit să-l secvențieze. Alții au decodat emmer-ul sălbatic, un strămoș comun al grâului de panificație și al grâului dur, și Aegilops tauschii, altul dintre strămoșii grâului de panificație.
Valoarea decodificării este dublă. În primul rând, permite cercetătorilor să manipuleze grâul în mod precis, fără a recurge la încercări aleatoare. În al doilea rând, le permite să introducă trăsături atrăgătoare ale grâului străvechi în soiurile  moderne, mai degrabă decât să introducă genele altor organisme. „Acestea ar putea avea o rezistență mai bună la dăunători sau o mai bună toleranță la secetă, dar, totuși, randamente și calități mai slabe”, spune Catherine Feuillet, șefa cercetării de la Bayer, care este și o parte importantă a proiectului IWGSC. 
    Fără ca genomul să funcționeze ca un fel de indice al caracterelor grâului, ar fi nevoie de zece ani prin tehnici convenționale pentru a combina un nou grâu cu cel antic și pentru a recupera toate trăsăturile dorite. Cu genomul la îndemână și în domeniul public (IWGSC evită brevetele), iterația și îmbunătățirea se pot face mai rapid. Mai mulți cercetători se pot implica. Ajutorul poate proveni chiar din colțuri neașteptate. Doamna Feuillet vorbește chiar despre "un licean care poate fi în cele din urmă capabil să găsească o cheie de rezistență pentru o boală fungică".

    Articolul original este disponibil pe www.economist.com/blogs/economist-explains/2018/01/economist-explains-18 
 



 
 
 
 
 
 

Abonează-te la Newsletter

Pentru a fi la curent cu ultimele știri și oferte, abonează-te la newsletter. Nu trimitem spam.