• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Znamy ponad 90 procent genomu indyka

    09.09.2010. 17:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Międzynarodowy zespół naukowców przeprowadził sekwencjonowanie ponad 90% genomu indyka (Meleagris gallopavo). Szczegóły genomu, opublikowane w czasopiśmie PLoS [Public Library of Science] Biology, rzucają nowe światło na biologię ptaków i mogą pomóc hodowcom indyków w podniesieniu jakości swojej produkcji.

    Prace zostały w części dofinansowane przez UE za pośrednictwem projektu QUANTOMICS (Od sekwencji do konsekwencji - narzędzia do badania genomów zwierząt hodowlanych), który został dofinansowany na kwotę 6 mln EUR z tematu "Żywność, rolnictwo, rybołówstwo i biotechnologia" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

    Genomy ptaków mają zazwyczaj mniejszą liczbę dużych chromosomów (nazywanych "makrochromosomami") i większą liczbę mniejszych "mikrochromosomów". Do tej pory naukowcy przeprowadzili sekwencjonowanie 93% genomu indyka, odkrywając w trakcie tej pracy około 16.000 genów, z czego większość danych pochodzi z 10 makrochromosomów. Zespół nadal pracuje nad jak najlepszym sposobem sekwencjonowania mikrochromosomów.

    "Opisaliśmy już tysiące genów nieznanych wcześniej ornitologom" - komentuje naczelny autor artykułu, Rami Dalloul z Virginia Tech w USA.

    "W perspektywie krótkoterminowej sekwencja genomu indyka dostarczy naukowcom wiedzy na temat specyficznych genów, które są ważne dla produkcji mięsa i jego jakości, zdrowia, odporności na choroby, płodności i reprodukcji" - dodaje dr Dalloul. "Na przykład nie zawsze znamy mechanizm interakcji między żywicielem a patogenem. Sekwencja genomu umożliwi nam pełniejsze poznanie tego procesu, który z kolei da nam lepsze pojęcie o profilaktyce i leczeniu chorób."

    Ostatecznie odkrycia przełożą się na opracowanie narzędzi, które umożliwią hodowcom hodowanie chudego mięsa indyczego o podwyższonych walorach smakowych i estetycznych.

    Genom indyka może również mieć znaczenie dla branży medycznej. Podobnie jak ludzie, indyki są podatne na chorobę zwaną kardiomiopatią rozszerzeniową, w której serce staje się osłabione i powiększone, co wpływa na jego zdolność do skutecznego rozprowadzania krwi po organizmie. Naukowcy interesują się również wyjątkowo wysoką wrażliwością indyków na aflatoksyny. Te naturalnie występujące kancerogeny są wytwarzane przez grzyby i tłumią działanie układu immunologicznego.

    Indyk jest trzecim ptakiem, którego genom poddano sekwencjonowaniu, a pozostałe dwa to kura domowa i zeberka. Porównanie sekwencji genów indyka i kury wskazuje na względną stabilność genomów u grzebiących (rzędu ptaków, do którego należą obydwa gatunki). Zdaniem naukowców około 10% genomu indyka podlega "selektywnej presji", podczas gdy w przypadku ssaków ten wskaźnik wynosi zaledwie 5%. Ponadto genomy kury i indyka pozostają zbliżone, mimo że drogi tych gatunków rozeszły się dwa razy wcześniej niż myszy i szczurów czy ludzi i gibonów.

    Tymczasem porównanie genomu ptaków z genomem dziobaka, ssaka składającego jaja pokazuje, że podczas gdy niektóre funkcje są wspólne dla wszystkich ssaków składających jaja, inne są specyficzne dla ptaków składających jaja. Co więcej ptaki nie posiadają genów wymaganych do wykształcenia się takich cech ssaków jak zęby. Wybiegając w przyszłość naukowcy są zainteresowani zbadaniem, w jaki sposób udomowienie wpłynęło na genom kury i indyka, bowiem ptaki te są poddawane intensywnej presji selekcyjnej w zakresie podobnych cech.

    Prace nad genomem indyka stanowią również ważny postęp w sekwencjonowaniu genomu, gdyż po raz pierwszy genom eukariotyczny został poddany sekwencjonowaniu poprzez połączenie informacji z dwóch uzupełniających się technologii sekwencjonowania nowej generacji. Dzięki temu sekwencjonowania genomu indyka dokonano znacznie szybciej niż genomu kury (który został opublikowany w 2004 r.) przy znacznie niższych kosztach.

    "To pierwszy projekt genomu, w którym koszty produkcji zostały zainwestowane w analizę i interpretację, a nie w generowanie sekwencji" - oświadczyli naukowcy.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Genomika – dziedzina biologii molekularnej i biologii teoretycznej (pokrewna genetyce i ściśle związana z bioinformatyką) zajmująca się analizą genomu organizmów. Głównym celem genomiki jest poznanie sekwencji materiału genetycznego oraz mapowanie genomu ale również określenie wszelkich zależności i interakcji wewnątrz genomu. Mutacja cicha – mutacja sekwencji nukleotydowych, która nie ma wpływu na funkcjonowanie genomu. Są to mutacje w pozagenowym DNA, w niekodujących fragmentach genów i mutacje synonimiczne. Ok. 95,5% ludzkiego genomu może ulec mutacji bez znaczących zmian. Projekt poznania ludzkiego cognomu (ang. Human Cognome Project) – zespół projektów badawczych mających na celu rozszyfrowanie działania ludzkiego mózgu. Nazwa cognom bierze się od łacińskiego cogito (myślę) i nawiązuje do nazwy genom. Cognom oznacza zespół cech określających sposób myślenia człowieka. Podstawowym założeniem projektu jest próba zrozumienia mózgu ludzkiego jako bardzo skomplikowanej maszyny. Naukowcy chcą odszyfrować sposób działania naszego umysłu podobnie, jak to się udało w Projekcie poznania ludzkiego genomu.

    Mapa genowa to liniowa lub niekiedy kołowa prezentacja ułożenia genów. W zależności od organizacji genomu rozróżniamy: Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowieka: DNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA.

    Rzęsistek pochwowy (łac. Trichomonas vaginalis) – jednokomórkowy przedstawiciel Excavata, pierwotniak z grupy wiciowców, który jest pasożytem bytującym w drogach moczowo-płciowych człowieka. Wywołuje przenoszoną drogą płciową chorobę – rzęsistkowicę. W Science z 12 stycznia 2007 roku zespół naukowców pod kierownictwem Jane M. Carlton doniósł o zsekwencjonowaniu jego genomu, o wielkości ok. 160 mega par zasad, z czego dwie trzecie to sekwencje powtórzeniowe (repetywne), lub transpozonowe – świadczy to o niedawnym rozszerzeniu genomu, związanym z przystosowaniem do pasożytniczego trybu życia, a wynikłym z poziomego transferu genu od bakterii i późniejszym amplifikacjom odpowiednich rodzin genowych. Uzyskana sekwencja genomu przewiduje również nowe, nieznane funkcje hydrogenosomu, co jest zgodne z mitochondrialną teorią jego pochodzenia. Projekt poznania ludzkiego genomu (en. Human Genome Project, HUGO Project) był to program naukowy mający na celu poznanie sekwencji wszystkich komplementarnych par zasad tworzących ludzki genom, zawierający 3.3 Gbp, ok. 30 tys. genów.

    Projekt poznania ludzkiego genomu (en. Human Genome Project, HUGO Project) był to program naukowy mający na celu poznanie sekwencji wszystkich komplementarnych par zasad tworzących ludzki genom, zawierający 3.3 Gbp, ok. 30 tys. genów. Farmakogenomika - dział nauki z pogranicza farmakologii i genetyki zajmujący się badaniem wpływu całego genomu danej osoby (polimorfizm genów) na odpowiedź na farmakoterapię, a także na badaniu genomu w celu wykrycia nowych potencjalnych punktów uchwytu dla leków.

    Nadrodzina immunoglobulin (synonim: białka immunoglobulinopodobne, ang. immunoglobulin superfamily, IgSF) – grupa białek wyodrębniona na podstawie istnienia w ich strukturze tzw. splotu immunoglobulinowego. Większość członków tej rodziny to białka o masie cząsteczkowej 70-100 kDa. Nadrodzina immunoglobulin jest uznawana za największą grupę białek o podobnej budowie. Na podstawie analizy genomu człowieka zidentyfikowano 756 genów, których produkty białkowe zawierają domenę immunoglobulinową . Białka immunoglobulinopodobne spotykane są również u bakterii, a ich analiza wskazuje, że pochodzą one od genów eukariotycznych i zostały nabyte w trakcie ewolucji na drodze poziomego transferu genów .

    Transkryptom jest to zestaw cząsteczek mRNA lub ogólniej transkryptów obecny w określonym momencie w komórce, grupie komórek lub organizmie. Transkryptom w przeciwieństwie do genomu jest tworem bardzo dynamicznym. Komórki w odpowiedzi na różne czynniki uruchamiają i wyłączają transkrypcję genów, zmieniając w ten sposób swój transkryptom. Często już kilka minut po zadziałaniu jakiegoś czynnika (np. stresu) na komórki można obserwować powstawanie transkryptów genów reakcji na ten czynnik.

    Indyki (indykowate) (Meleagrididae) - rodzina ptaków z rzędu grzebiących. Obecnie zaliczana do rodziny kurowatych. Obejmuje gatunki grzebiące, zamieszkujące południową część Ameryki Północnej. Udomowiona forma indyka (M. gallopavo gallopavo var. domesticus) jako ptak hodowlany występuje kosmopolitycznie. Ptaki te charakteryzują się następującymi cechami: Hipermutacje to takie mutacje, których częstotliwość jest większa, niż innych mutacji w organizmie, przynajmniej o jeden rząd wielkości, a zwykle jeszcze częściej. Hipermutacje zachodzą w określonych miejscach genomu i przyczyniają się do drastycznego zwiększenia zmienności tych miejsc. Przykładem mogą być mutacje zachodzące w tzw. regionach hiperzmiennych genów kodujących przeciwciała, dzięki czemu dochodzi do zwiększenia wariantów przeciwciał u danego osobnika. Konsekwencją tego zjawiska jest możliwość bardziej swoistego dopasowania się przeciwciała do antygenu.

    Retrowirusy endogenne – są to retrowirusy, które przed milionami lat zainfekowały pierwotne komórki rozrodcze człowieka i innych kręgowców. Dzięki odwrotnej transkryptazie, w postaci DNA włączyły się na stałe do materiału genetycznego organizmu zainfekowanego. Przez miliony lat na skutek licznych mutacji oraz kolejnych infekcji doszło do zwielokrotnienia genomu wirusów, przez co stanowi obecnie znaczną część genomu człowieka jak i innych kręgowców, lecz większość z nich jest uszkodzona i zupełnie nieaktywna. Samolubny DNA – jednostka DNA, która stanowiąc część genomu nie przynosi korzyści organizmowi, jak ma to miejsce w przypadku większości genów wpływających na fenotyp. Termin wprowadzony w 1979 przez Francisa Cricka. Istnienie samolubnego DNA pozornie stanowi zaprzeczenie selekcji naturalnej. Do samolubnego DNA zalicza się transpozony, prowirusy, sekwencje repetywne oraz prawdopodobnie większość niekodujących sekwencji wyższych eukariontów. Niekiedy samolubny DNA jest uznawany za najprostszego pasożyta.

    Dodano: 09.09.2010. 17:26  


    Najnowsze