Инновация превращает «мусорную ДНК» в генетические маркеры

Разрабатывается серия приложений для секвенаторов нового поколения (NGS), позволяющих использовать «мусорную ДНК» в качестве уникальных систем генетического анализа для сельскохозяйственных культур.

Многие последовательности ДНК не имеют известных биологических функций. Такая ДНК называется «мусорной». Ретротранспозоны, накопившие множество копий в геноме в ходе эволюции, составляют её значительную часть. Хотя большинство копий утратили способность к размножению, небольшие группы ретротранспозонов остаются активными. Копии активной группы встраиваются в заметно разные позиции генома даже у близкородственных сортов одного вида.

Однако идентификация активных групп сложна, так как они скрыты многочисленными неактивными группами. Кроме того, для изучаемой генетической популяции необходимо эффективно определять последовательности ДНК в многочисленных точках вставки активных групп.

Юки Монден и коллеги из Университета Окаямы, Национального института генетики, а также сельскохозяйственных исследовательских станций префектур Тотиги и Фукуока подготовили библиотеку последовательностей для NGS (HiSeq2000) для клубники, которая содержит исключительно терминальные последовательности основного типа ретротранспозонов (LTR: длинные концевые повторы), и успешно идентифицировали активные группы с помощью нового анализа NGS-последовательностей.

В другом исследовании библиотека сайтов вставки для двух активных групп была создана для 38 сортов батата. NGS-анализ определил 2024 позиции вставки, из которых 91.4% встречались только у одного сорта или у разных комбинаций сортов.

Серия приложений NGS для активных ретротранспозонов предоставляет эффективные системы генетического анализа, особенно для создания генетических «отпечатков» сортов, построения карт сцепления и анализа происхождения сельскохозяйственных культур.