Przeprowadzono sekwencjonowanie pierwszego genomu drzewa
Po raz pierwszy przeprowadzono sekwencjonowanie genomu drzewa. Drzewo, o którym mowa to odmiana topoli znana jako topola kalifornijska (Populus trichocarpa). Sekwencjonowanie genomu topoli z 485 milionów par zasad (elementów składowych DNA) trwało cztery lata i angażowało ponad 100 naukowców oraz 38 instytucji rozsianych po Europie, Kanadzie i USA. Ich odkrycia zostały opublikowane w najnowszym wydaniu czasopisma "Science". Lasy zajmują prawie jedną trzecią powierzchni Ziemi i są siedliskiem dla znacznej części różnorodnych biologicznie gatunków na naszej planecie. Drzewa są również źródłem ważnych korzyści dla człowieka, od czystego powietrza i wody, aż po materiały budowlane i meblarskie, włókna, papier i paliwo. Topola jest pierwszym w historii drzewem, dla którego przeprowadzono sekwencjonowanie genomu, ale nie pierwszą rośliną; honor ten przypadł rzodkiewnikowi pospolitemu (Arabidopsis thaliana), rodzajowi rzeżuchy, często wykorzystywanemu w badaniach roślin, którego genom poddano sekwencjonowaniu w 2000 r. W roku 2002 zsekwencjonowano genom rośliny ryżu, będącej podstawowym pożywieniem dla ponad połowy świata. Jednak, jak zauważyli naukowcy, drzewa stają wobec zupełnie innych wyzwań, niż te krótkowieczne rośliny. "Ich potrzeba przeżycia i rozwoju w niezmiennym położeniu przez wieki pod wpływem ciągle zmieniających się oddziaływań fizycznych i biotycznych również odróżnia je od roślin krótkowiecznych", wyjaśniają. Topola została wybrana ze względu na swój stosunkowo mały genom w porównaniu z innymi drzewami, szybkie tempo wzrostu, relatywnie łatwą manipulację eksperymentalną i zakres dostępnych narzędzi genetycznych. Topole są ważnymi drzewami z perspektywy ekonomicznej; mogą "osiągnąć dojrzałość rozrodczą w okresie zaledwie od czterech do sześciu lat, umożliwiając selektywną hodowlę na dużą skalę w zrównoważonym leśnictwie plantacyjnym", piszą naukowcy. Mają one również duży potencjał dla przetwórstwa w biopaliwa. Naukowcy zidentyfikowali ponad 45 000 możliwych genów na 19 chromosomach topoli. Porównali również geny topoli z genami Arabidopsis thaliana. Ewolucyjne rodowody tych dwóch gatunków roślin rozeszły się około 100-120 milionów lat temu. Różnice między genomami dotyczą głównie genów związanych z odpornością na choroby, wzrostem, transportem metabolicznym i syntezą ścian komórek. Praca ta ma szereg możliwych zastosowań. Zespół zdołał zidentyfikować 93 geny związane z produkcją celulozy, hemicelulozy i ligniny, elementów budujących ściany komórek roślin. Celuloza i hemiceluloza są również surowcami do produkcji bioetanolu. Niestety dotarcie do tych surowców, gdy pozostają zamknięte w ścianach komórek rośliny, jest niezwykle trudne. Obecnie naukowcy, wśród których jest zespół z Uniwersytetu w Gandawie w Belgii, planują zbadać geny związane z tworzeniem ścian komórkowych i sprawdzić, czy możliwa jest ich modyfikacja, aby celuloza i hemiceluloza stały się bardziej dostępne.
Kraje
Belgia, Kanada, Niemcy, Grecja, Finlandia, Francja, Szwecja, Zjednoczone Królestwo, Stany Zjednoczone