Расшифрована последовательность генома ячменя
Ячмень - один из древнейших злаков, возделываемых человеком. Сегодня это одна из самых распространенных зерновых культур, особенно в регионах с умеренным климатом, включая Данию, где в 2016 году площадь посева ячменя превысила 700 000 гектаров. Зерно ячменя чаще всего используют в кормовых целях, а также для производства солода, который входит в состав пива и виски. Фактически, алкогольные напитки, изготавливаемые из ячменного солода, известны еще со времён каменного века. Некоторые даже рассматривают их как одну из причин, по которой человечество начало заниматься растениеводством.
За время работы над геном ячменя исследователи Международного консорциума сумели создать первый высококачественный эталонный геном для типового рода Triticeae, группы растений, которая включает в себя помимо ячменя, такие важные зерновые культуры как рожь и пшеница. Впервые ученые имеют доступ ко всем генам генома ячменя и могут точно определять их положение.
Изучение последовательности генома ячменя – пример международного научного сотрудничества
Процесс изучения геномной последовательности ячменя стал настоящим вызовом для ученых, вошедших в состав Международного консорциума. Геном этого растения почти в два раза больше человеческого и почти на 80% состоит из очень сложных повторяющихся структур, часто называемых «эгоистичной ДНК». Ученые, специализирующиеся на различных областях науки, из Германии, Великобритании, Китая, Финляндии, Австралии, США, Швейцарии, Швеции, Чехии и Дании в течение 10 лет усердно трудились над секвенированием и «сшиванием» генома.
«Работа по секвенированию и сборке генома ячменя - это действительно пример международного сотрудничества», говорит Нильс Штайн из Института генетики культурных растений им. Лейбница (Гатерслебен, Германия). Штайн координировал работу Международного консорциума с 2008 года.
Исследования, проведенные Исследовательской лабораторией Carlsberg, получили финансовую поддержку от Фонда Carlsberg, одного из старейших промышленных фондов в мире, который стремится поддерживать фундаментальные научные разработки. Председатель Фонда Carlsberg, профессор Флемминг Бесенбахер, сказал: «Мы гордимся и счастливы, что Исследовательская лаборатория Carlsberg вместе с коллегами из Международного консорциума добились успеха в изучении последовательности генома ячменя. Для меня это достижение стоит в одном ряду с такими научными прорывами, совершенными Исследовательской лабораторией Carlsberg с момента ее основания в 1875 году, как выведение чистой культуры дрожжей и изобретение шкалы pH. Одним из основополагающих принципов Фонда является поддержка таких исследований как создание эталонного генома ячменя и помощь ученым в решении глобальных вызовов на благо всего общества. Это научное достижение принесет пользу не только пивоваренной отрасли, помогая производить более качественное пиво, но и науке в целом».
Илка Брауманн, датский ученый, которая координировала исследования, связанные с Международным консорциумом, в Исследовательской лаборатории Carlsberg, добавляет: «Мы очень благодарны за щедрое финансирование, которое мы получили от Фонда Carlsberg. Это позволило нам присоединиться к Международному консорциуму».
Изучение последовательности генома ячменя позволяет узнать о месте, структуре и функции его генов. Благодаря этой информации у растениеводов появляется возможность выведения растений с новыми, улучшенными характеристиками для фермеров и потребителей. Например, одна из ключевых задач селекции в наши дни – выведение растений, устойчивых к климатическим условиям и болезням. Растения, способные выносить такие экстремальные погодные условия как жара или засуха, позволят фермерам получать стабильный урожай, экономя при этом ресурсы. К тому же, из-за изменения климата происходит миграция новых патогенов и болезней на север, в страны Северной Европы. Появление устойчивого к ним ячменя позволит уменьшить количество пестицидов, используемых при его выращивании. А это выгодно для фермеров, потребителей и, самое главное, для окружающей среды. Кроме того, последовательность генома ячменя является ценным источником информации, который позволяет непрерывно улучшать и выращивать ячмень с лучшими питательными характеристиками для продуктов питания человека, а также для корма животных. Теперь научные сообщества и частные селекционные компании могут проводить генетический анализ генома ячменя.
Гены, влияющие на качество солода и пива
Новый эталонный геном имеет большое значение не только для выращивания ячменя, но и для Исследовательской лаборатории Carlsberg, где селекция новых высококачественных сортов пивоваренного ячменя является основной целью региональной программы по исследованию и разведению этого злака. В лаборатории исследователи занимаются не только изучением агрономических свойств, но и проявляют особый интерес к генам, связанным с качеством ячменя, солода и пива. Они считают, что эталонный геном даст почву для новых идей, которые помогут улучшить качество и вкус пива.
«Доступ к полной последовательности генома ячменя позволит ученым приступить к изучению всех тех генов этой зерновой культуры, которые оказывают влияние на процесс пивоварения, включая этапы соложения, затирания и ферментации», говорит Илка Брауманн и добавляет, что была заинтригована неожиданной динамикой, обнаруженной в ключевом семействе генов под названием амилазы, которые связаны с процессом соложения. Они важны для производства сбраживаемых сахаров во время процесса соложения. «Для нас было большим сюрпризом, что существует большая структурная изменчивость в самом большом кластере генов амилазы даже среди элитных сортов пивоваренного ячменя».
О научно-исследовательской Лаборатории Carlsberg
Лаборатория Carlsberg была основана в 1875 году для развития научного понимания процессов соложения, пивоварения и брожения. Лаборатория известна своими выдающимися научными открытиями прошлого века, начиная от метода доктора Эмиля Хансена по очистке дрожжей до разработки шкалы кислотности, концепции белковых структур и характеристики ферментов, которые в настоящее время используются при низкотемпературной стирке.
Узнайте больше на http://www.carlsberggroup.com (информация на английском языке)
О Фонде Carlsberg
Фонд Carlsberg был создан 1876 году Я.К. Якобсеном, основателем пивоваренной компании Carlsberg. Фонд оказывает всестороннюю поддержку науке, искусству и культуре. Общая сумма выданных Фондом грантов оценивается в несколько миллиардов евро. В состав Фонда Carlsberg входят компания Carlsberg A/S, Фонд Tuborg, Фонд «Новый Carlsberg», Глиптотека «Новый Carlsberg», Музей национальной истории в замке Фредериксборг и Лаборатория Carlsberg. В настоящее время Фонду принадлежит 30,3% акций в Carlsberg Group. За счет ежегодных дивидендов, получаемых от Carlsberg A/S, Фонд может активно поддерживать новаторские исследования в области естественных, социальных и гуманитарных наук, тем самым способствуя решению ряда глобальных проблем.
Узнайте больше на www.carlsbergfoundation.dk (информация на английском языке
За время работы над геном ячменя исследователи Международного консорциума сумели создать первый высококачественный эталонный геном для типового рода Triticeae, группы растений, которая включает в себя помимо ячменя, такие важные зерновые культуры как рожь и пшеница. Впервые ученые имеют доступ ко всем генам генома ячменя и могут точно определять их положение.
Изучение последовательности генома ячменя – пример международного научного сотрудничества
Процесс изучения геномной последовательности ячменя стал настоящим вызовом для ученых, вошедших в состав Международного консорциума. Геном этого растения почти в два раза больше человеческого и почти на 80% состоит из очень сложных повторяющихся структур, часто называемых «эгоистичной ДНК». Ученые, специализирующиеся на различных областях науки, из Германии, Великобритании, Китая, Финляндии, Австралии, США, Швейцарии, Швеции, Чехии и Дании в течение 10 лет усердно трудились над секвенированием и «сшиванием» генома.
«Работа по секвенированию и сборке генома ячменя - это действительно пример международного сотрудничества», говорит Нильс Штайн из Института генетики культурных растений им. Лейбница (Гатерслебен, Германия). Штайн координировал работу Международного консорциума с 2008 года.
Исследования, проведенные Исследовательской лабораторией Carlsberg, получили финансовую поддержку от Фонда Carlsberg, одного из старейших промышленных фондов в мире, который стремится поддерживать фундаментальные научные разработки. Председатель Фонда Carlsberg, профессор Флемминг Бесенбахер, сказал: «Мы гордимся и счастливы, что Исследовательская лаборатория Carlsberg вместе с коллегами из Международного консорциума добились успеха в изучении последовательности генома ячменя. Для меня это достижение стоит в одном ряду с такими научными прорывами, совершенными Исследовательской лабораторией Carlsberg с момента ее основания в 1875 году, как выведение чистой культуры дрожжей и изобретение шкалы pH. Одним из основополагающих принципов Фонда является поддержка таких исследований как создание эталонного генома ячменя и помощь ученым в решении глобальных вызовов на благо всего общества. Это научное достижение принесет пользу не только пивоваренной отрасли, помогая производить более качественное пиво, но и науке в целом».
Илка Брауманн, датский ученый, которая координировала исследования, связанные с Международным консорциумом, в Исследовательской лаборатории Carlsberg, добавляет: «Мы очень благодарны за щедрое финансирование, которое мы получили от Фонда Carlsberg. Это позволило нам присоединиться к Международному консорциуму».
Изучение последовательности генома ячменя позволяет узнать о месте, структуре и функции его генов. Благодаря этой информации у растениеводов появляется возможность выведения растений с новыми, улучшенными характеристиками для фермеров и потребителей. Например, одна из ключевых задач селекции в наши дни – выведение растений, устойчивых к климатическим условиям и болезням. Растения, способные выносить такие экстремальные погодные условия как жара или засуха, позволят фермерам получать стабильный урожай, экономя при этом ресурсы. К тому же, из-за изменения климата происходит миграция новых патогенов и болезней на север, в страны Северной Европы. Появление устойчивого к ним ячменя позволит уменьшить количество пестицидов, используемых при его выращивании. А это выгодно для фермеров, потребителей и, самое главное, для окружающей среды. Кроме того, последовательность генома ячменя является ценным источником информации, который позволяет непрерывно улучшать и выращивать ячмень с лучшими питательными характеристиками для продуктов питания человека, а также для корма животных. Теперь научные сообщества и частные селекционные компании могут проводить генетический анализ генома ячменя.
Гены, влияющие на качество солода и пива
Новый эталонный геном имеет большое значение не только для выращивания ячменя, но и для Исследовательской лаборатории Carlsberg, где селекция новых высококачественных сортов пивоваренного ячменя является основной целью региональной программы по исследованию и разведению этого злака. В лаборатории исследователи занимаются не только изучением агрономических свойств, но и проявляют особый интерес к генам, связанным с качеством ячменя, солода и пива. Они считают, что эталонный геном даст почву для новых идей, которые помогут улучшить качество и вкус пива.
«Доступ к полной последовательности генома ячменя позволит ученым приступить к изучению всех тех генов этой зерновой культуры, которые оказывают влияние на процесс пивоварения, включая этапы соложения, затирания и ферментации», говорит Илка Брауманн и добавляет, что была заинтригована неожиданной динамикой, обнаруженной в ключевом семействе генов под названием амилазы, которые связаны с процессом соложения. Они важны для производства сбраживаемых сахаров во время процесса соложения. «Для нас было большим сюрпризом, что существует большая структурная изменчивость в самом большом кластере генов амилазы даже среди элитных сортов пивоваренного ячменя».
О научно-исследовательской Лаборатории Carlsberg
Лаборатория Carlsberg была основана в 1875 году для развития научного понимания процессов соложения, пивоварения и брожения. Лаборатория известна своими выдающимися научными открытиями прошлого века, начиная от метода доктора Эмиля Хансена по очистке дрожжей до разработки шкалы кислотности, концепции белковых структур и характеристики ферментов, которые в настоящее время используются при низкотемпературной стирке.
Узнайте больше на http://www.carlsberggroup.com (информация на английском языке)
О Фонде Carlsberg
Фонд Carlsberg был создан 1876 году Я.К. Якобсеном, основателем пивоваренной компании Carlsberg. Фонд оказывает всестороннюю поддержку науке, искусству и культуре. Общая сумма выданных Фондом грантов оценивается в несколько миллиардов евро. В состав Фонда Carlsberg входят компания Carlsberg A/S, Фонд Tuborg, Фонд «Новый Carlsberg», Глиптотека «Новый Carlsberg», Музей национальной истории в замке Фредериксборг и Лаборатория Carlsberg. В настоящее время Фонду принадлежит 30,3% акций в Carlsberg Group. За счет ежегодных дивидендов, получаемых от Carlsberg A/S, Фонд может активно поддерживать новаторские исследования в области естественных, социальных и гуманитарных наук, тем самым способствуя решению ряда глобальных проблем.
Узнайте больше на www.carlsbergfoundation.dk (информация на английском языке
