Расшифрован геном кукурузы

Ученые расшифровали геном кукурузы Zea mays. Последовательность ДНК злака опубликована в журналах Science, Proceedings of the National Academy of Sciences и PLoS Genetics. Последний журнал предоставляет открытый доступ к статьям. Коротко проделанная работа описана на портале Nature News.

По размеру ДНК кукурузы намного превосходит все другие растения, геномы которых были расшифрованы к настоящему моменту. Геном Z. mays состоит из 2,3 миллиарда нуклеотидов - элементарных "кирпичиков" ДНК. Для сравнения, в геноме человека насчитывается около 3 миллиардов нуклеотидов.

Гигантский размер генома был не единственной сложностью при расшифровке генома кукурузы. Как и у многих других растений, в ДНК Z. mays содержится очень много повторяющих последовательностей, функция которых на данный момент неизвестна. Смысловые последовательности составляют лишь небольшую часть генома кукурузы (всего злак содержит 32 тысячи генов). При секвенировании (определении последовательности ДНК) ученые сначала режут весь геном на небольшие фрагменты, расшифровывают их, а затем "собирают" обратно в единый геном. Повторы существенно усложняют эту задачу.

Большой коллектив исследователей из разных стран расшифровывал геном кукурузы четыре года. Стоимость проекта составила 30 миллионов долларов США. В начале прошлого года ученые сообщали о завершении черновой расшифровки.

Дополнительно к собственно определению последовательности ДНК ученые сравнили геном одомашненного сорта кукурузы B73 с геномом дикого вида. Исследователи обнаружили, что ДНК дикого вида приблизительно на 20 процентов короче и содержит меньше повторов, чем ДНК B73. Кроме того, биологи обнаружили несколько генов, которые есть только у одомашненного сорта. В их число попали гены, придающие растениям устойчивость к тяжелым металлам и различным неблагоприятным факторам окружающей среды.

Кукуруза является одним из самых важных сельскохозяйственных злаков. Знание ее полногеномной последовательности поможет ученым выводить более устойчивые и продуктивные сорта кукурузы. Ранее были расшифрованы геномы других значимых культур: картофеля, риса и сорго.