https://bodybydarwin.com
Slider Image

BeerSci: descobrir els secrets de l'ordi

2020

El mes passat, els científics van anunciar un gran avenç en la investigació de l’ordi: finalment havien seqüenciat tot el genoma de l’ordi. En resposta, alguns mitjans de comunicació van publicar històries declarant que, d’alguna manera, es produiria una millor cervesa (l’ordi és un dels ingredients clau de la cervesa). Segurament, en cert nivell, comprendre que el genoma de l’ordi donarà millor a la cervesa (o més, o més barat), sobretot si el canvi climàtic disminueix de la manera que els científics sospiten que serà possible i que els cultius siguin més difícils de créixer a causa de les condicions ambientals inferiors. . Però les històries dels mitjans de comunicació manquen del punt: aquest tipus d’hipèrbole de cervesa millor és com agafar uns resultats de la NASA de l’Observatori de la Dinàmica Solar i dir que les dades t’ajudaran a aconseguir un bronzejat millor. Les implicacions de la investigació són molt més complexes.

Alguns antecedents: L’ordi és membre de la tribu Triticeae juntament amb altres grans domesticats com el blat i el sègol. Aquests cultius es troben entre els primers productes agrícoles domesticats agrícoles; les proves arqueològiques indiquen que els humans van domesticar l’ordi fa uns 10.000 anys.

El que el International Barley Genome Sequencing Consortium va publicar a la revista Nature el mes passat va ser un esborrany (un mapa parcialment complet de tots els gens) del genoma de l'ordi. Va ser una gesta notable, i va trigar anys a superar els obstacles tècnics: a 5, 1 bases de dades, el genoma de l’ordi és 1, 3 vegades més gran que el genoma humà, i gran part del genoma de l’ordi es compon de seqüències repetidores, cosa que la fa difícil esbrineu exactament cap a on van totes aquestes seqüències redundants.

L’objectiu del treball és, eventualment, millorar l’ordi de manera que sigui més resistent a les malalties i a les condicions adverses que els conreus actuals (varietats específiques d’ordi creades específicament per tenir una característica desitjable), enriquir el contingut de fibra dietètica de la planta i, sí, probablement ajusteu els nuclis perquè siguin més eficients o millors per a la producció de cervesa.

Però això queda molt lluny. Vaig parlar amb Nils Stein, investigador de l'Institut Leibniz de genètica de plantes i investigació de plantes de cultiu d'Alemanya i un dels principals investigadors del projecte del genoma d'ordi, sobre el treball. Stein va destacar que el que van publicar és només el primer esborrany del genoma. Tenen el mapa físic (la posició de totes les lletres individuals), però no tenen la posició de tots els gens en aquest mapa. Bàsicament, és com saber on es troben totes les lletres en una novel·la, però no saber com totes aquestes lletres es desglossen en paraules. Els membres del consorci tenen algunes dades: es va poder assenyalar les posicions de 24.154 gens al mapa físic, aproximadament dos terços del nombre de gens (30.400) que l'orça se suposa en total.

A més d'això, van comparar els genomes de diferents conreus d'ordi. El principal genoma seqüenciat, Morex, és un ordi de sis files. Vaig preguntar a Stein per què consideraven Morex el millor "punt de partida, mentre que la resta de cultius que havien examinat eren ordi de dues files. Va explicar que l'USDA havia realitzat investigacions importants sobre el cultiu de Morex en el passat. en sabem el més, i per tant hem proporcionat un bon fonament per a més investigacions.

Per què haurien de tenir cura els aspirants a casa? Perquè l’ordi de dues files i sis de fila es comporten lleugerament de manera diferent, la qual cosa pot tenir efectes profunds en l’eficiència i la característica de la cervesa acabada (un fenomen complex que entraré en una futura columna). Vaig pensar que algú nerdulent prou per voler conèixer les diferències genètiques dels conreus seria curiós sobre quin tipus d’ordi es va utilitzar en l’estudi de variació d’un nucleotidi únic.

Quan científics del consorci van comparar els diversos conreus d’ordi de sis i dues i dos filaes, van descobrir que les regions cromosòmiques properes als centròmers 1.) tenien molts gens funcionals i 2.) no presentaven una gran variació dins i, a fins a cert punt, entre conreus. El resultat és que només els extrems dels cromosomes recombinen (intercanvien trossos d’ADN) amb freqüència. Aquest serà un obstacle per superar els futurs científics d'ordi: no es pot criar un ordi millor i més resistent a les malalties si els gens que cal transferir entre els conreus durant la reproducció simplement no es podran combinar entre ells. Stein va aclarir que es podrien utilitzar tècniques de modificació del gen per orientar aquells gens de difícil accés a prop de centròmers i també es va explicar ràpidament que no tots els gens de l'ordi resideixen en aquestes àrees; hi ha molts trets que els criadors tradicionals poden tenir. ficar-se amb.

En endavant, Stein vol comprendre amb més claredat la posició dels gens al mapa físic i al transcriptoma - productes gènics com ara proteïnes o ARN regulador - de l’ordi, cosa que ajudarà els científics a comprendre millor com es controla l’expressió gènica. Al seu torn, això oferiria pistes sobre com els criadors de plantes poden controlar l'expressió gènica ells mateixos.

Stein també diu que l’ordi constituirà un genoma excel·lent model per comprendre les plantes de cultiu relacionades els genomes són encara més complexos: el blat, per exemple, és hexaploide (té sis còpies de cada cromosoma; l’ordi en té dos) i el seu genoma és un massiu 17. grans bases de dades Igual que l’ordi, el blat és un dels aliments bàsics més importants del món i el cultiu experimentarà les mateixes pressions ambientals (sequeres, malalties, plagues, aigua salobre, sòl inferior) com l’ordi davant del canvi climàtic.

Així doncs, podeu veure que el fet d’esborrar les múltiples complexitats del genoma d’un organisme i l’organització temporal, espacial i estructural d’aquest genoma és un infern d’una tasca, però una important que no es pot resumir en una notícia de 200 paraules.

Segueix BeerSci a Twitter @BeerSci!

La setmana passada, a nivell tecnològic: anuncis sobre assassinat de robots, seguiment de Google i Netflix

La setmana passada, a nivell tecnològic: anuncis sobre assassinat de robots, seguiment de Google i Netflix

50 dòlars de descompte amb un dron equipat per càmera i altres bones ofertes

50 dòlars de descompte amb un dron equipat per càmera i altres bones ofertes

Com provar l'aigua de l'aixeta per trobar plom

Com provar l'aigua de l'aixeta per trobar plom