25.05.2022, 11:03
Михаил Орлов
1
14,4 тыс

Биологи секвенировали геном овса и выяснили, что он представляет собой мозаику

❋ 4.6

Овес посевной (Avena sativa) входит в число наиболее важных зерновых культур и возделывается человеком уже более трех тысяч лет. Теперь в истории овса настала новая веха: ученые завершили работу над полной последовательностью генома этого растения и разобрались с его непростым эволюционным прошлым.

Колоски овса Avena sativa
Колоски овса Avena sativa / © wikimedia

Без сомнения, злаки — самый важный источник продовольствия в мире. Среди них по объемам производства лидируют пшеница, рис, ячмень, пшено, кукуруза, сорго и сахарный тростник. Овес в этом списке занимает почетное седьмое место.

Овес посевной (Avena sativa) начал свою историю в сельском хозяйстве в качестве сорняка, без приглашения росшего на пшеничных и ячменных полях Малой Азии примерно три тысячи лет тому назад. Геном этого злака устроен довольно сложно: он аллогексаплоидный, то есть в нем представлены целых шесть копий геномов, происходящих более чем от одного предка. В то же время среди представителей рода овес (Avena) есть и виды с диплоидным и тетраплоидным геномами, то есть с двумя и четырьмя наборами хромосом. Максимальное генетическое разнообразие видов овса наблюдается в Средиземноморье, на Среднем Востоке, Канарских островах и в Гималаях.

По сравнению с другими злаками овес довольно неприхотлив, не требует большого количества инсектицидов, фунгицидов или даже удобрений. В то же время продукты из цельнозернового овса — очень здоровая пища, поскольку в них много антиоксидантов, полиненасыщенных жирных кислот, растительного белка и пищевых волокон, включая бета-глюкан — средство профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Наконец, растительное молоко из зерен овса — хорошая альтернатива коровьему: оно подойдет тем, кто не переносит лактозу или придерживается вегетарианской диеты.

И особая генетика, и хозяйственная значимость сделали получение полной последовательности генома овса (его секвенирование) актуальной задачей. Теперь ее, наконец, удалось завершить — и этому посвящена новая статья в Nature. В сложном геноме овса выделяют три части, каждая из которых унаследована злаком от одного из трех видов дикого овса за последние десять миллионов лет.

Схема, изображающая хромосомы овса и обмен генами между ними. Разными цветами на внешнем круге показаны три подгенома, происходящих от разных предков.
Схема, изображающая хромосомы овса и обмен генами между ними. Разными цветами на внешнем круге показаны три подгенома, происходящих от разных предков. / © N. Kamal et al.

«Виды рода Avena имеют шесть наборов хромосом и содержат в общей сложности более чем 80 тысяч генов, в то время как у человека всего два набора хромосом и около 20 тысяч генов. — рассказывают авторы статьи. — Более того, расположение генов на хромосомах оказалось куда менее упорядоченным, чем у других зерновых культур, а значительная их часть перемещалась между хромосомами, из-за чего геном приобрел мозаичную архитектуру».

Результатом новой работы стал полный референсный геном, то есть целая база данных, описывающая эталонную последовательность нуклеотидов («генетический текст») овса A. sativa, а точнее, его определенного сорта (Sang). Теперь с его помощью ученые смогут исследовать геномику и системную биологию этого важного сельскохозяйственного растения. Им могут пригодиться опубликованные в той же статье «сырые» версии геномов двух диких родственников посевного овса (A. longiglumis и A. insularis) и подробное описание генов A. sativa, определяющих ценные хозяйственные свойства этой зерновой культуры.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
19 сентября, 18:54
Александр Березин

Новая порция американских военных материалов об НЛО содержит очередные видео летающих объектов неизвестной природы, аудиозаписи с попыткой анализа наблюдений таких объектов и показывает, что американские военные пытались запустить какие-то разработки, опираясь на опыт своих не самых приятных столкновений с НЛО. Причем некоторые военные, видимо, получили после контакта с этими объектами какие-то повреждения, в том числе вызывающие выпадение волос.

20 сентября, 11:11
Марк Чернов

На севере Египта археологи совершили двойное открытие: раскопали древний некрополь, а прямо поверх него — руины римского военного форта. Главной неожиданностью для ученых стало само наличие скальных гробниц в этом регионе. Вся Дельта Нила состоит из заиленной глинистой почвы, где подземное строительство казалось невозможным, однако древние мастера сумели найти редкие выходы твердой породы и высечь в них усыпальницы.

19 сентября, 11:13
Александр Березин

Управление Конгресса США по бюджету подготовило доклад о последствиях глобального потепления. Первыми изо всех государственных органов в истории оно спрогнозировало серьезное снижение смертности из-за потепления климата. Это идет наперекор многолетней традиции полного игнорирования официальными документами давно известного в науке факта подавления избыточной смертности из-за роста глобальных температур.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

15 сентября, 11:38
Evgenia Vavilova

Тренды здорового питания постоянно меняются, в том числе на основе научных исследований. Когда-то публика панически боялась жиров, но их реабилитировали. Гарвардская пирамида здорового питания рисовала сложные углеводы в основании пирамиды, а теперь они переместились к вершине. Возможно, и современную моду на приоритет белка придется пересмотреть.

14 сентября, 15:23
Татьяна Зайцева

Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
пшеница, рис, ячмень, пшено, кукуруза, сорго и сахарный тростник. Овес в этом списке занимает почетное седьмое место. - т.е., овес (раньше был овёс) это сахарный тростник?