Kauran geenien toiminta on nyt tarkkaan selvillä – ”kuin tallenne monista orkestereista, jotka soittavat samanlaisia kappaleita eri tyyleillä”
Kauran geeniatlas valmistui suurelta osin Suomessa tehdyn työn ansiosta.
Kauran geenit ja niiden ilmenemistä kasvin eri osissa ja kehitysvaiheissa on nyt selvitetty kansainvälisessä tutkimushankkeessa. Kuva: Johannes TervoKansainvälinen tutkimusryhmä on kartoittanut kauran geenit ja luonut geeniatlaksen eli pantranskriptomin, jonka avulla voidaan tunnistaa kauran geenien aktiivisuudet eri kasvin osissa ja kehitysvaiheissa.
Tieteellisestä läpimurrosta kertoo Luonnonvarakeskus (Luke), jossa on tehty osa työstä.
”Me johdimme koko pantranskriptomin, kaikkien aktiivisesti käytössä olevien geenien pääluettelon, sekvensointia kaikille näytteille ja kehitimme menetelmät ja protokollat, jotka ylipäätään mahdollistivat työn toteuttamisen”, analyysityötä Lukessa johtanut erikoistutkija Lidija Bitz sanoo tiedotteessa.
"Jos genomi on kuin nuottikirja, transkriptomi on sen esitys. Pantranskriptomi on kuin tallenne monista orkestereista, jotka soittavat samanlaisia kappaleita eri tyyleillä — punkina, metallina, jazzina, klassisena tai rockina. Se paljastaa kaikki vaihtelut siinä, miten geneettisiä ohjeita voidaan tulkita", Bitz kuvailee.
Tutkimus pohjautuu 33 kauralinjan perimän sekvensointiin. Mukana oli sekä viljeltyjä lajikkeita että niiden villejä sukulaisia.
Pantranskriptomi luotiin tarkastelemalla geenien ilmentymistä yhteensä 23 linjalla kuudessa eri kudoksessa ja kehitysvaiheessa. Prosessissa hyödynnettiin tuoreinta sekvensointiteknologiaa.
Suuri osa transkriptomin sekvensoinnista tehtiin Turun Biotiedekeskuksessa ja osa Luken genomiikkalaboratoriossa Jokioisissa.
Tutkimustulosten toivotaan helpottavan uusien kauralajikkeiden kehittämistä.
”Kauran pangenomin purkaminen osoittaa, miten moderni genomiikka voi edistää perustutkimusta ja vaikuttaa suoraan terveyteen, maatalouteen ja kasvinjalostukseen,” sanoo tohtori Martin Mascher, saksalaisen IPK Leibniz -instituutin Domestication Genomics -tutkimusryhmän johtaja.
Hankkeeseen osallistui myös Yhdysvalloissa Utahissa sijaitseva Brigham Young University (BYU).
Suuret kansainväliset genomitutkimushankkeet ovat Luken tutkimuspäällikkö Sirja Viitalan mukaan tärkeitä kasvinjalostukselle. Sään- ja taudinkestävien kauralajikkeiden jalostus on välttämätöntä muuttuvassa ilmastossa.
Kauran jalostus on edennyt hitaammin kuin esimerkiksi ohran. Tuoreiden tutkimustulosten toivotaan helpottavan uusien kauralajikkeiden kehittämistä.
Työn tulokset on julkaistu tiedelehti Naturessa otsikolla ”A pangenome and pantranscriptome of hexaploid oat”.
Artikkelin aiheet- Osaston luetuimmat
