Kakao genomlarındaki yapısal varyantların incelenmesi, bitki çeşitliliği hakkında ipuçları verir

Bir araştırmacı ekibi tarafından kakao ağacının birden çok suşunun genomlarının karşılaştırılması, genomik yapısal değişkenlerin gen ifadesinin düzenlenmesinde ve kromozom evriminde oynadığı role dair içgörü sağladı ve bitkinin popülasyonlarındaki farklılıklara yol açtı.

bu ABD Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen Bitki moleküler biyoloğu Mark Guiltinan’a göre, genel olarak bitki genetiği üzerinde etkileri olan bu çalışma, güçlü bilgisayarlar genomların yüksek çözünürlüklü dizilimini mümkün, uygun maliyetli ve nispeten hızlı hale getirmeden önce mümkün olmayacaktı. Penn Eyaleti.

Guiltinan, “Farklı kakao ağaç popülasyonlarının genomları %99,9 oranında aynıdır, ancak bitkinin farklı bölgelerdeki çeşitliliğini ve iklime ve çeşitli hastalıklara adaptasyonunu açıklayan, genomlarının %1’inin onda birindeki yapısal varyantlardır.” dedim. “Bu çalışma, yapısal çeşitlilik ile bir bitkinin yerel bir ortama uyum sağlama yeteneği arasında bir ilişki kuruyor.”

Araştırmacılar, doğal olarak oluşan 31 popülasyonun kromozom ölçekli genom düzeneklerini analiz ederek ve karşılaştırarak, doğal popülasyonlardaki genomik yapısal varyantların uygunluk sonuçlarını araştırdılar. theobroma kakao, çikolatanın kaynağı olan uzun ömürlü ağaç türü. Bu 31 suş arasında kakaobilim adamları 160.000’den fazla yapısal değişken buldular.

Yayınlanan bulgularda Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı, araştırmacılar çoğu yapısal varyantın zararlı olduğunu ve bu nedenle kakao bitkisinin adaptasyonunu kısıtladığını bildirdi. Bu zararlı etkilerin, bozulmuş gen fonksiyonunun doğrudan bir sonucu olarak ve uzun süreler boyunca bastırılmış gen rekombinasyonunun dolaylı bir sonucu olarak ortaya çıktığını belirttiler.

Bununla birlikte, genel zararlı etkilere rağmen, çalışma aynı zamanda, birçoğu popülasyonlar arasında diferansiyel olarak ifade edilen genlerle ilişkili olan, yerel adaptasyonun imzalarını taşıyan bireysel yapısal varyantları da tanımladı. Patojen direncine dahil olan genler, yapısal varyantların önemli yerel adaptasyon özelliklerine katkılarını vurgulayan bu adaylar arasındadır.

NSF’nin Bütünleştirici Organizma Sistemleri Bölümü’nde program direktörü olan Gerald Schoenknecht, “Bu araştırma, iş başındaki evrimi güzel bir şekilde gösteriyor” dedi. “Mutasyonların veya yapısal varyantların çoğu zararlıdır, ancak arada bir, organizmanın belirli bir ortam veya patojenle daha iyi başa çıkmasını sağlayan bir tane vardır.”