Цивилизация
Ученые расшифровали геном сои, что поможет в будущем вывести новые сорта растения, которые станут устойчивыми к болезням, полезнее и питательнее, а также более пригодными для производства биотоплива и кормов для животных, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на публикацию в Nature.
«Расшифровка генома сои открывает возможности для улучшения этого растения, необходимые для производства энергии, пищи для людей и животных и соблюдения экологического баланса при ведении сельского хозяйства по всему миру », - сказала Анна Палмизано, заместитель директора Объединенного института генома при Департаменте энергетики США, слова которой приводит пресс-служба организации.
Геном сои вида Glycine max стал первым полностью расшифрованным геномом для более чем 20 тысяч видов бобовых растений, и теперь будет использоваться учеными в качестве образца для сравнения при расшифровке геномов других растений.
Выбор ученых пал на это растение в связи с тем, что соя - важнейшая сельскохозяйственная культура и обладает рядом уникальных отличий от других культивируемых растений. Она не только обладает большими семенами, очень богатыми белками и растительными жирами, но и способна к симбиозу с азотофиксирующими бактериями, благодаря чему это растение может синтезировать свои собственные уникальные белковые молекулы.
ДНК сои состоит из более чем миллиарда пар азотистых оснований (букв ДНК) среди которых ученые уже сумели выделить более 40 тысяч различных генов.
В работе по расшифровке генома сои принимало участие более 40 специалистов из 18 различных организаций на территории США и Японии. Авторы исследования установили, что в ходе своей эволюции соя претерпела два явления удвоения своего генетического кода. Это явление представляет собой копирование ДНК и удваивание всех генов организма. Таким образом у растения появляются лишние копии уже имеющихся генов. Удвоения ДНК в истории эволюции сои произошли примерно 59 миллионов лет назад, на заре появления этого растения как отдельного вида, и 16 миллионов лет назад. При этом 75% дополнительных генов в ДНК сои сохранились до наших дней в неизменном виде, тогда как в других организмах, чаще всего, после удвоения ДНК большая часть дополнительных генов либо претерпевает активные мутации, либо попросту выбрасывается из генома и его ДНК возвращается к виду, близкому к исходному.
Ученые надеются, что расшифровка генома сои поможет решить многие насущные проблемы в сфере продовольствия и энергетики. Таким образом, именно на различные сорта сои возлагаются надежды на внедрение в массовое производство так называемого биодизельного топлива. Современные сорта этого растения дают недостаточно масла для производства из него дизельного топлива, а потому производство такого вида топлива пока обходится слишком дорого. Авторы исследования надеются, что манипуляции с более чем тысячей различных генов, отвечающих за метаболизм жиров в растении, помогут повысить выработку им жиров до 40% от собственной биомассы - необходимую величину, по достижении которой производство биодизельного топлива из сои станет экономически оправданным.
Генетики также надеются вывести сорта растения, содержащего меньшее количество стахиозы - углевода, осложняющего усвоение сои человеком и животными. Надеются генетики и вывести сорта с пониженным содержанием фитатов - соединений, обогащенных фосфором. Эти соединения не перерабатывается в желудочно-кишечном тракте домашних животных, в результате чего почва в местах утилизации свиного или коровьего навоза становится загрязненной соединениями фосфора.
Еще одной задачей ученых является борьба с болезнью растения - так называемой азиатской соевой ржавчиной. Из-за распространения этой болезни растения в некоторых странах ежегодно пропадает до 80% урожая сои.
