Определение признаков по генам
Ученые впервые продемонстрировали двухэтапный процесс, связывающий гены с внутренними свойствами растения, а те, в свою очередь, — с его внешними признаками роста. Это помогает преодолеть разрыв между геномом и его фенотипическим выражением.
Суть исследования
- Объект: Модельное растение — свинорой (жесткая трава, Brachypodium distachyon).
- Цель: Научиться предсказывать внешние признаки организма (биомасса, засухоустойчивость) на основе геномной информации.
- Метод: Использование масс-спектрометра линейной ионной ловушки с квадруполем и Orbitrap (LTQ Orbitrap) в EMSL для анализа метаболитов как ключевых внутренних признаков — конечного внутреннего выражения генов.
Ключевое открытие
Ученые обнаружили, что точное предсказание внешних признаков возможно через двухэтапный процесс:
- Сопоставление генов с внутренними признаками (биохимическими и физиологическими свойствами).
- Сопоставление этих внутренних признаков с внешними (накопление биомассы, ее распределение между надземной и подземной частью, устойчивость к засухе).
Значение работы
- Для сельского хозяйства: Поможет в селекции или создании культур, более устойчивых к изменениям среды, для удовлетворения растущего спроса на продовольствие, корма и производство энергии.
- В целом: Этот подход может быть применен для улучшения диагностики заболеваний человека и в других областях, где важно связать генотип с фенотипом.
Контекст: Исследование проведено учеными из EMSL (Environmental Molecular Sciences Laboratory), Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) и Объединенного института генома (JGI). Это первая работа в серии, изучающей разнообразие генов свинороя в разных условиях среды.