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
