Геномный анализ
Геномный анализ — метод цитогенетического исследования, направленный на определение геномного состава аллополиплоидных организмов и установление степени общности геномов внутри родственных таксономических групп (видов, родов и др.).
Метод основан на изучении поведения хромосом в мейозе у гибридных форм. Конъюгация (спаривание) хромосом, полученных гибридом от разных родительских форм, указывает на наличие у них общих геномов. Обнаружение же унивалентов (неспаренных хромосом) свидетельствует об отсутствии такой общности. Окончательные выводы делаются после количественного учёта:
- общего числа хромосом;
- числа унивалентов;
- числа бивалентов (пар хромосом) у гибрида.
Пример применения: С помощью геномного анализа было установлено, что для рода Triticum (пшеница) характерны четыре основных генома (A, B, D, G). Разные виды пшеницы представляют собой различные их комбинации:
- Пшеница однозернянка (Triticum monococcum) — геном A.
- Твёрдые пшеницы (Triticum durum) — геномы A и B.
- Мягкая пшеница (Triticum aestivum) — геномы A, B и D.
Таким образом, результаты геномного анализа позволяют строить гипотезы о происхождении и степени эволюционного родства между изучаемыми видами.
Современный контекст
Сегодня классический геномный анализ, основанный на цитогенетике, интегрирован с мощными методами молекулярной биологии и биоинформатики. Точное определение геномного состава и установление филогенетических связей теперь проводят с помощью:
- Секвенирования ДНК, позволяющего сравнивать полные нуклеотидные последовательности геномов.
- Молекулярного кариотипирования и флуоресцентной in situ гибридизации (FISH), которые с высокой точностью идентифицируют хромосомы и их фрагменты.
- Геномной in situ гибридизации (GISH), визуализирующей геномы разных видов в клетках гибридов.
Эти методы не только подтвердили и уточнили выводы классического геномного анализа пшениц, но и позволили детально изучить структуру и эволюцию их сложных полиплоидных геномов, что имеет ключевое значение для селекции новых сортов.