Elkészült a rizs genetikai állományának végleges térképe

A már korábban is rendelkezésre álló nyers adatbázis után a The Institute for Genomic Research (TIGR) munkatársai elkészítették a rizs genetikai állományának teljes és pontos szekvenciáját.

A rizs (Oryza sativa L.) genetikai állományának előzetes térképe, vagyis a növény kromoszómáin elhelyezkedő nukleotidok sorrendjének nyers adatbázisa már 2000 decemberében elkészült, a végleges genom szekvencia azonban mostanáig nem volt elérhető. A The Institute for Genomic Research (TIGR) munkatársai az 1998-ban indult Nemzetközi Rizs-genom Szekvenáló Projekt (International Rice Genome Sequencing Project) keretében befejezték a teljes szekvencia feltárását, amely most már közel véglegesnek tekinthető.

A Nature-ben olvasható közlemény szerint a rizs genom nagyjából 400 millió bázispárt tartalmaz, a növény 12 kromoszómáján pedig 37 544 gén található. "A rizs kiemelkedően fontos gabonaféle, ezért nagy előrelépést jelent, hogy rendelkezünk a teljes szekvenciával. Az adatok továbbra is szabadon hozzáférhetőek a kutatóintézetek számára, így lehetséges lesz számukra a jobb terméshozamú és az adott környezethez jobban alkalmazkodó fajták előállítása" - mondta Robin Buell, a projekt egyik vezetője. A világnépesség egy igen jelentős hányadának a rizs az alapvető tápláléka, és mivel ez a szám a következő húsz évben csak növekedni fog, ezért a genetikailag módosított fajták kitenyésztése sokat segíthet az élelmezési problémák megoldásában.

A rizs és más gabonafélék genetikai állománya

A rizs genomja hasonlít a kukorica, a búza, a rozs, az árpa, a cirok és a cukornád genetikai állományára, így a rizs szekvencia-adatai jól használhatóak a többi gabonaféle kutatásához is. "A rizs genom megfelelő alapként szolgál a többi gabonaféle genomikai kutatásához" - mondja Buell. "A rizsnek jóval kisebb méretű a genetikai állománya, mint a kukoricának vagy a búzának, ezért sokkal jobban megfelel a genetikai kutatások céljaira. Szerencsére, a génjei sok esetben a genomnak nagyjából ugyanazon a pontjain találhatóak, mint az említett gabonafélék esetében. A kész szekvencia birtokában a kutatók gyorsan tájékozódhatnak a rizs genetikai állományában, és ez nagy segítség a többi gabonafélével foglalkozó kutató számára is" - tette hozzá. A TIGR kutatóinak - szintén a rizsgenom-szekvenáló projekt keretein belül - sikerült több mint 10%-ot feltérképezniük a rizs egyik mérsékelt övi alfajának (Oryza sativa subspecies japonica) a genetikai állományából is, amelyet főleg Japánban, Koreában és az Egyesült Államokban termesztenek.

A most befejezett rizs genom térképezése során a kutatók azokra a nyers szekvencia-adatokra támaszkodtak, amelyeket két biotechnológiai cég, a Monsanto és a Syngenta bocsátott a tudományos közösség részére. Ez volt az első alkalom, hogy egy magáncég megosztotta egy élőlény genetikai állományára vonatkozó adatait, és Buell szerint ez igen jó modellje lehet az állami intézetek és a magáncégek hatékony együttműködésére, mivel sok pénzt és időt sikerült így megtakarítani. "Ahogy a Humán Genom Projekt merőben új perspektívákat tárt fel a biológia számára, úgy a rizs genetikai állományának feltárása is új kihívásokat jelent a gabonafélék kutatásában" - mondta Claire Fraser, a TIGR elnöke. A kész szekvencia alapján azonosítani lehet például azokat a géneket, amelyek a virágzást szabályozzák. A rizs és a rozs genetikai hasonlósága pedig sokat segített abban, hogy meghatározzák a lisztharmat és a gabonaüszög elleni rezisztenciáért felelős géneket.

A kutatók összehasonlították a rizs genetikai állományát a lúdfű (Arabidopsis thaliana) genomjával is, amely a rizs mellett jelenleg az egyetlen olyan növény, amelynek már teljes mértékben sikerült feltérképezni a genetikai állományát. Az Arabidopsis fehérjéinek 90%-a előfordul a rizsben is, viszont ugyanez az arány fordítva csak 71%. Ebből arra lehet következtetni, hogy a rizsben sok specifikus, egyedül a rizsre, illetve más gabonafélékre jellemző gén fordul elő. A TIGR kutatói a rizs mellett intenzíven foglalkoznak a kukorica, a burgonya és az Arabidopsis genetikájával is, a következő négy évben pedig megpróbálják azonosítani a rizs genom génjeinek főbb funkcióit, egységes keretbe foglalva a rendelkezésre álló információkat.

Illyés András