Kod genetyczny topoli
Naukowcy pierwszy raz zsekwencjonowali genom drzewa - topoli.
Jest to pierwszy krok w kierunku uzyskania szybciej rosnących odmian drzew lub takich, które łatwiej będzie przerabiać na
papier i energię - informuje najnowszy numer "Science".
Prace nad genomem topoli, prowadzone przez międzynarodowe konsorcjum naukowe, w skład którego weszli eksperci z USA, Szwecji, Kanady, Belgii,
Francji, Austrii, Finlandii i Niemiec, trwają od maja 2002 r.
Ostatecznie naukowcy rozszyfrowali po raz pierwszy w historii
cały genom drzewa - topoli kalifornijskiej (Populus carpa).
W efekcie zidentyfikowano ponad 45 tys. genów topoli. Określono też, że na
jej 19 chromosomach znajduje się "zaledwie" 485 mln par zasad. Zasady
są "literami" budującymi kod DNA.
Dla porównania, sosna ma ich około 50 razy więcej. Jednocześnie Arabidopsis,
czyli rzodkiewnik, będący dla genetyków roślinnym królikiem doświadczalnym
- a którego kod genetyczny złamano sześć lat temu - ma cztery razy mniej par
zasad niż topola.
Korzystając z zaawansowanych programów komputerowych naukowcy porównali genom
topoli z genami rzodkiewnika. Ustalili, że dla około 10 proc. genów topoli
w genomie rzodkiewnika nie ma homologów (genów o wspólnym ewolucyjnym pochodzeniu).
Takie porównanie jest pierwszym krokiem w kierunku ustalenia różnic genetycznych
pomiędzy drzewem a rośliną zielną.
Ponieważ genom topoli jest stosunkowo nieduży, posłuży w przyszłych badaniach
jako model drzewa.
Posiadając nowe dane biolodzy molekularni będą dociekać, za co odpowiadają
poszczególne geny. Jest szansa, że ich praca dostarczy bogactwa informacji
na temat funkcjonowania drzewa. Wbrew pozorom ma to spore znaczenie, ponieważ
liczne reakcje i funkcje u roślin - a zatem i drzew - odbywają się na tej samej
zasadzie, co u ludzi i zwierząt.
Badania topoli mogą dać też bardzo wymierne korzyści, np. można je zastosować
do produkcji bioetanolu. Wytwarza się go z głównych składników drewna - celulozy
i hemicelulozy. Związki te są obecne w zdrewniałych ścianach komórkowych, skąd
trudno je wyodrębnić. Naukowcy sprawdzają teraz, które geny odpowiadają za
formowanie się drewna. W przyszłości można będzie genetycznie zmienić sposób
formowania się ściany komórkowej, co ułatwi dostęp do celulozy i hemicelulozy.
Znajomość genomu topoli może też mieć znaczenie ekologiczne. Przyszłe modyfikacje
genetyczne mogą sprawić, że drzewa wydajniej wykorzystają gaz cieplarniany
- atmosferyczny dwutlenek węgla. Nowe odmiany drzew można też będzie lepiej
przystosować do produkcji papieru.
Topole zajmują na świecie obszar o powierzchni ponad 75 mln ha. Z tego niemal
7 mln ha to uprawy topoli na potrzeby produkcji drewna i do celów środowiskowych.
Źródło: Onet.pl, 19.09.2006, http://wiadomosci.onet.pl/1403249,16,1,1,,item.html
|
