Κλιματική αλλαγή: Αναλύοντας το γονιδίωμα ανθεκτικού στην ξηρασία φυτού
To παγκόσμιο κλίμα αλλάζει, και αυτή η αλλαγή επηρεάζει ήδη τον ανεφοδιασμό των τροφίμων και την ασφάλεια. Οι άνθρωποι που ζουν στις περιοχές που επηρεάστηκαν ήδη από την ξηρασία χρειάζονται φυτά που να μπορούν να αναπτυχθούν σε συνθήκες ξηρασίας.
Ένα παράδειγμα είναι το σόργο: Το σόργο είναι ένα είδος χλόης που μπορεί να αυξηθεί μέχρι πέντε μέτρα στο ύψος και είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στην ξηρασία και τις καυτές συνθήκες. Η χλόη, που προέρχεται από την Αφρική, μπορεί να αναπτυχτεί κάτω από συνθήκες όπου άλλα δημητριακά δεν μπορούν να επιζήσουν λόγω έλλειψης νερού. Στις ξηρός-θερμές και μέτριες περιοχές της Αμερικής, της Ασίας και της Ευρώπης χρησιμοποιείται κυρίως για τα τρόφιμα και τη χορτονομή και κερδίζει επίσης ολοένα και περισσότερο έδαφος ως βάση για τα βιολογικά καύσιμα. Το φυτό προσφέρει επίσης ίνες καθώς και καύσιμη ύλη για τη θέρμανση και το μαγείρεμα.
Ως τμήμα μιας διεθνούς κοινοπραξίας των επιστημόνων, ερευνητές από το Helmholtz Zentrum Mόnchen αναλύουν τα γονίδια του σόργου, το πρώτο φυτό αφρικανικής προέλευσης του οποίου το γονιδίωμα έχει αποκρυπτογραφηθεί.
Στόχος της ερευνητικής ομάδας του ιδρύματος βιοπληροφορικής και βιολογίας συστημάτων του Helmholtz Zentrum Mόnchen είναι ο καθορισμός του λειτουργικού και δομικού γονιδιώματος του σόργου ώστε το σημαντικό αυτό σιτάρι να γίνει πιο παραγωγικό μέσω καθορισμένων αναπαραγωγικών στρατηγικών. Ένας άλλος στόχος είναι να μάθουν κάτι για τη μοριακή βάση της έντονης ανοχής στην ξηρασία με τελικό σκοπό την εφαρμογή.
Αυτό που κάνει πιο ενδιαφέρον το σόργο ως πρότυπο σύστημα είναι ότι συσχετίζεται περισσότερο με τα κυρίαρχα σιτάρια τροπικής προέλευσης, παραδείγματος χάριν τον αραβόσιτο, παρά με φυτά όπως το ρύζι.. Το μάλλον μικρό γονιδίωμά του – το ένα τέταρτο του ανθρώπινου γονιδιώματος– είναι μια καλή αφετηρία για την έρευνα πιο σύνθετων γονιδιωμάτων φυτών όπως ο αραβόσιτος ή το ζαχαροκάλαμο μιας και το σόργο είναι C4 φυτό όπως τα δυο σημαντικά φυτά παραπάνω.
Λόγω της βιοχημικής και μορφολογικής ειδίκευσης, τα C4 φυτά χρησιμοποιούν ένα ειδικό είδος φωτοσύνθεσης (στο οποίο διαμορφώνεται πρώτα ένα μόριο με τέσσερα άτομα άνθρακα, εξού και το όνομα). Μπορούν να αφομοιώσουν τον άνθρακα σε υψηλότερες θερμοκρασίες και αποτελεσματικότερα από τα C3 φυτά και είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για την παραγωγή βιομάζας για την παραγωγή ενέργειας.
Τελος, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μέθοδο στη μελέτη τους – τη γνωστή “whole genome shotgun sequencing” – που είναι μια ιδιαίτερα γρήγορη, ανέξοδη και αποτελεσματική μέθοδος για την αποκρυπτογράφηση γονιδιωμάτων.
Μεταφρασμένο και προσαρμοσμένο από:
Helmholtz Zentrum Muenchen – German Research Centre for Environmental Health (2009, January 30). Preparing For Climate Change: Analyzing Genome Of Heat And Drought Resistant Cereal Plant. ScienceDaily. Retrieved January 31, 2009, from http://www.sciencedaily.com/releases/2009/01/090130084122.htm
Journal reference:
- Paterson et al. The Sorghum bicolor genome and the diversification of grasses. Nature, 2009; 457 (7229): 551 DOI: 10.1038/nature07723‘
©climatechange.edu.gr
