Геном пшеницы

[progenes]

Вот попробуйте только не прочитать. Это ужасно интересно! Значительно интереснее проблем образования.
Тут коллеги imbg пишут в ЖЖ, что просеквенирован геном пшеницы. Я уже давно собиралась сказануть на эту тему. Геном пшеницы не прочитан полностью. То есть прочитан, но не расшифрован. Статья в Нейчер осторожно озаглавлена как "Анализ генома мягкой пшеницы с помощью секвенирования". Проблема в том, что это очень сложный геном. Triticum aestivum это гексаплоид (шесть наборов хромосом, не шесть штук, а шесть наборов в каждом по семь хромосом. То есть всего 42 хромосомы. Назовем эти наборы ААBBDD ). Я только напомню, что нормальному организму достаточно два набора хромосом, чтобы нормально существовать. Ой, что будет, что будет.

Возник этот гибрид предположительно 8 тысяч лет тому назад. Сначала где-то полмиллиона лет тому назад случилась гибридизационная аномалия между Triticum urartu (геном АА) с неизвестным зверем, но предположительно это был какой-то Sitopsis (геном ВВ). Получилась тетраплоидная полба Triticum dicoccum (ААВВ). Затем эта тетраплоидная полба скрестилась с диплоидным эгилопсом Aegilops tauschii (геном DD) и тоже там хромосомы не разошлись по домам, а получился такой вот гексаплоидный монстр AABBDD. Затем ее заметили людишки и решили приручить. Вот, решила немного добавить в этом месте. Не исключено, что возожность такой гибридизации обусловлена тем, что людишки уже травки осознанно культивировали. Вот и встретились на полях полба и эгилопс. И согрешили. В результате вот что получилось. Геномы диких трав такие все из себя стройные и последовательные, если речь идет о том, какой ген за каким расположен. Это все эволюционно отточено и законсервировано. Органик-преорганик.

А вот в гибридных геномах уже такого наворочено. Там эти стройные порядки пошли лесом, после доместикации куча генов вообще пропали, а от некоторых остались одни ошметки. Только в одной хромосоме из всех последовательностей - 80% нуклеотидных повторов и всяких транспозонов. Свалка какая-то, причем это ж не просто так себе ДНК, это набор мигрантов, которые шляются по геному и вырубают гены.

Повторы - это большая проблема для секвенирования. То есть прочитать это все можно, но сложить воедино очень сложно, почти невозможно. Смотрите. Чтоб прочитать ДНК, ее режут в хлам и читают по кускам. Допустим по 100 - 500 нуклеотидов. Потом биоинформатики сидят и склеивают это все воедино. Как это примерно выглядит. У нас на выходе куски c похожестью на концах:

ATGACTACGACTACGATA

GATAGTACTAGCATGCAT

GCATCATACGATCAGAGTC

Предполагается, что эта похожесть - это концы одного и того же гена. Вот по ним склеивают и называют это ессемблинг. Это очень упрощенная схема, на самом деле похожие куски длиннее, алгоритм сложнее, но суть такая. Теперь представьте, что в геноме повторы. Алгоритмы эти повторы не распознают и в основном склеивают всякие химеры от фонаря. Поэтому за основу реконструкции берут геномы ближайших родственных диких трав и других злаковых родственников, вроде риса и кукурузы. И пытаются склеивать, подглядывая за другими матрицами. Что оказалось?

В целом, кроме того, что потеряно много генов, некоторые полезные гены "размножились", причем это гены преимущественно из генома эгилопса. Среди них в пшеничном хозяйстве пригодились детальки от фотосинтетической машины, запасные белки, транспозонов горсть, несколько систем защиты и пыльцевые аллергенчики (уууу). Транспозоны тоже без дела не сидели, и попрыгали хорошенечко, вырубив гены и переведя их в статус молчащих псевдогенов. Но геном тоже не дурак, он важные гены - факторы транскрипции, забэкапил, чтоб была функциональная копия на всякий случай. За последние 50 лет это все еще хорошенечко побомбили химическими мутагенами и радиацией, и вуаля! - получилась булочка.

Я вам скажу, что генные инженеры по сравнению с последствиями этого монстрозного процесса доместикации пшеницы - они просто дети. Ну вот если бы кому взбрело в голову встроить парочку аллергенчиков с целью улучшить, скажем опыляемость, так забили бы камнями. А если представить себе, что такого мутанта вдруг сконструировали искуственно и предложили скушать, то мировое народное восстание поднялось бы.

А так вообще это геномное косое монстрище теперь священная корова у гринписа - дескать, не трожьте генноинженеры, это Хлеб, это святое.

Comments

[progenes.livejournal.com]

Я понимаю. Но история, вы сами видите, в экономической пурге. Как можно ожидать опровержения этой истории научными статьями? Факты такие - в Аргентине с момента культивирования ГМ-сои стало больше использоваться гербицидов, раундапа в частности. Связано это с мега интенсификацией сельского хозяйства, а эта интенсификация связана с ГМО. Я даже не знаю, как скептика убеждать и стоит ли вообще. Это с той же оперы, что вот раньше не было антибиотиков и не было устойчивой к антибиотикам заразы. Бигфарма навыпускала антибиотиков и, ясный перец, зараза стала устойчивой. Они ж подсадили нас на иглу антибиотиков, караул. Но антибиотики это, без преувеличения, в куче случаев панацея. Раньше воспаление легких, считай смертельный приговор а сейчас и туберкулез лечится. Может такой пример подойдет? Хотя, как показывает практика, для скептиков и это вовсе не аргумент.

В Аргентине были большие проблемы и они рискнули с ГМО и у них все получилось. И у Бразилии в том числе. См. п.2 http://progenes.livejournal.com/133197.html

[aridmoors.livejournal.com]

Хм. То есть ГМО подсаживают на "антибиотики" (гербициды)? Это во всех случаях так или только иногда? В случае с бактериями все-таки это совсем не здорово, и проблема довольно серьезная. Взять хотя бы ту же pylori, которая раньше гасилась тремя лекарствами, принимаемыми одновременно, а теперь все чаще надо 4. И что будет, если ей и 4 станет пофигу, никто не знает. (Но все равно травят - это лучше, чем не).
А есть у вас где-нибудь про накапливание в ГМО этих самых гербицидов (и их влияние на организм)?
(Пардон, если я пристаю, мне просто действительно интересно. Если нету времени, не стесняйтесь, послайте в гугл:) )

[progenes.livejournal.com]

про гербициды. http://progenes.livejournal.com/177122.html