Сегодня, на одновременных пресс-конференциях в мировом масштабе, международный консорциум объявил, что закончил первую последовательность генома высшего растения. Для биологов растения распутывание генетического кода этого маленького подобного горчице сорняка, Arabidopsis thaliana, открывает долгожданное окно в организацию генетического материала всех растений, включая ключевые зерновые культуры.
Но больше, чем это, этот геном показывает, что растения могут быть намного более сложными организмами, чем много биологов вообразили.Консорциум, состоящий из лабораторий в Европе, США и Японии, решил, что заказ приблизительно 115 миллионов основ вдоль этих пяти хромосом составляет ДНК этого сорняка.
Как часть того усилия, они также рисковали в последовательность и структуру центромера, важное, хотя довольно непостижимый регион хромосомы, помогающей в соединении хромосомы – регион большинство программ упорядочения генома, игнорируют. До настоящего времени хромосомы 1 и 5 имеют приблизительно три промежутка каждый оставленный заполниться, гораздо меньше, например, чем промежутки 1200 года в последовательности генома Дрозофилы. «Это – безусловно самый высокочастотный многоклеточный эукариотический геном до настоящего времени», говорит Джеффри Дэнгл, молекулярный генетик в Университете Северной Каролины, Чапел-Хилл.Arabidopsis, оказывается, имеет удивительно высокое число вероятных генов, приблизительно 25 500, в противоположность 13 600 у дрозофилы, члены консорциума сообщают в выпуске 14 декабря Природы. То общее количество прибывает существенно близко к оценкам низкого уровня квоты человеческих генов. «Это говорит, что Вы должны испытывать больше уважения к растениям», признает лауреат Нобелевской премии Джеймс Уотсон, co-исследователь двойной винтовой структуры ДНК.
Кроме того, сравнения между этими генами и генами в других организмах показали несколько других неожиданностей. Приблизительно 58% генома дублированы.
И приблизительно 100 генов Arabidopsis имеют копии в людях, вызывающих болезнь, включая гены, вовлеченные в муковисцедоз и рак молочной железы. Кроме того, в то время как многие гены, вовлеченные в основные функции клетки, являются тем же на этом растении, и животные, набор генов для межклеточной коммуникации варьируется существенно между этими двумя королевствами». [Это] соответствует идее, что мультиклеточность развилась отдельно [в растениях и животных]», говорит генетик растения Роберт Мартинссен из Холодной Весенней Лаборатории Гавани в Нью-Йорке.Они являются первыми из многого понимания, которое, как ожидают, будет литься из генома, не только для приобретения знаний о Arabidopsis, но также и о других растениях. Дэниел Косгроув, президент американского Общества Физиологов Растения, ожидает, что данные о последовательности также ускорят идентификацию генов для улучшения сельского хозяйства и использования растений как источники энергии или для очистки окружающей среды.
Таким образом он добавляет, «Это – совершенно особое время в целой истории растений».