Ερευνητές από την Κίνα και τη Γερμανία αποκρυπτογράφησαν πλήρως το γονιδίωμα της πατάτας για πρώτη φορά, αναφέρει το TASS. Αυτό τους βοήθησε να ξετυλίξουν την εξελικτική ιστορία αυτού του φυτού και να τονίσουν βασικές περιοχές του DNA που σχετίζονται με την ανάπτυξη και την αντοχή στις ασθένειες. Πληροφορίες σχετικά δημοσίευσε η υπηρεσία Τύπου του Γερμανικού Ινστιτούτου για την Αναπαραγωγή Φυτών (IPZ).
«Η αλληλούχιση του γονιδιώματος της πατάτας θα μας επιτρέψει να ξεκινήσουμε προγράμματα αναπαραγωγής υψηλής απόδοσης που θα δημιουργήσουν νέες ποικιλίες υψηλής απόδοσης αλλά ανθεκτικές στην υπερθέρμανση του πλανήτη, κάτι που θα είναι κρίσιμο τις επόμενες δεκαετίες», δήλωσε ο καθηγητής IPZ Korbinian Schneeberger.
Πολλές μυκητιακές και βακτηριακές ασθένειες παρεμβαίνουν στην καλλιέργεια της πατάτας, καθώς και διάφορα παράσιτα όπως ο κάνθαρος της πατάτας του Κολοράντο και οι νηματώδεις. Επιστήμονες και κτηνοτρόφοι προσπαθούν να τα καταπολεμήσουν δημιουργώντας νέες ποικιλίες συμβατικών και γενετικά τροποποιημένων πατατών.
Ο καθηγητής Schneeberger και οι συνεργάτες του έχουν βρει μια πιθανή λύση σε αυτό το πρόβλημα σε ένα τεράστιο έργο που στοχεύει στον πλήρη προσδιορισμό της αλληλουχίας του γονιδιώματος της πατάτας. Στο παρελθόν, οι επιστήμονες έχουν ήδη προσπαθήσει να λάβουν αυτές τις πληροφορίες, αλλά αυτό παρεμποδίστηκε από την εξαιρετικά πολύπλοκη δομή του γονιδιώματος της πατάτας - αποτελείται από τέσσερα πανομοιότυπα σετ χρωμοσωμάτων που περιέχουν μεγάλο αριθμό επαναλήψεων.
Νέες τεχνολογίες αλληλουχίας DNA και αλγόριθμοι για την ανάλυση γενετικών πληροφοριών βοήθησαν Γερμανούς και Κινέζους γενετιστές να λύσουν αυτό το πρόβλημα για την ποικιλία Otava. Για να αποκρυπτογραφήσουν το γονιδίωμα, οι επιστήμονες συνέλεξαν μεγάλο αριθμό κόκκων γύρης, των οποίων το γενετικό υλικό περιέχει μόνο δύο και όχι τέσσερα αντίγραφα των χρωμοσωμάτων.
Αυτή η προσέγγιση απλοποίησε πολύ το έργο, αλλά ταυτόχρονα απαιτούσε την αποκωδικοποίηση ενός πολύ μεγάλου αριθμού θραυσμάτων DNA και τον επακόλουθο συνδυασμό τους χρησιμοποιώντας αλγόριθμους υπολογιστών. Τελικά, οι επιστήμονες απέκτησαν ένα εικονικό αντίγραφο του πλήρους γονιδιώματος της πατάτας, το οποίο αποτελείται από περίπου 3,1 δισεκατομμύρια γενετικά «γράμματα» - νουκλεοτίδια και περιέχει πάνω από 38 γονίδια.
Η μετέπειτα ανάλυση της δομής τους αποκάλυψε τη σύνθετη εξελικτική ιστορία της πατάτας. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι αυτή η καλλιέργεια έχει επιβιώσει σχετικά πρόσφατα από τον διπλασιασμό του γονιδιώματος ως αποτέλεσμα της ενδογαμίας. Επιπλέον, οι επιστήμονες αποκάλυψαν ασυνήθιστες διαφορές στο επίπεδο δραστηριότητας των αντιγράφων των ίδιων γονιδίων που βρίσκονται σε διαφορετικά χρωμοσώματα, επηρεάζοντας δυνητικά την αποτελεσματικότητα της διασταύρωσης διαφορετικών ποικιλιών πατάτας.
Αυτές οι πληροφορίες, ελπίζουν οι επιστήμονες, θα βοηθήσουν στην εκτροφή νέων ποικιλιών ή θα τροποποιήσουν το γονιδίωμα με τέτοιο τρόπο ώστε οι πατάτες να αναπτύσσονται γρηγορότερα, να αντιστέκονται καλύτερα στην όψιμη λοίμωξη και άλλες ασθένειες και επίσης να είναι λιγότερο επιρρεπείς σε διάφορους παράγοντες στρες.