Tecniche per la mappatura degli “interruttori della luce” nel genoma del mais

In un campo di ricerca presso la Florida State University, un mucchio di mais viene coperto con un sacchetto di polline per un esperimento condotto dal professor Hank Bass di Biologia. La borsa impedisce l’impollinazione delle piante e consente agli scienziati di evitare la contaminazione degli esemplari che stanno studiando. Credito: Jonathan Doster

Una comprensione completa di come i geni sono regolati è uno degli obiettivi principali degli scienziati di tutto il mondo. Ora, un professore della Florida State University e i suoi partner di ricerca hanno sviluppato una tecnologia in grado di mappare quasi tutti i cambiamenti normativi che potrebbero verificarsi in tutto il genoma.

Questa conoscenza è importante per il settore agricolo, dove gli scienziati cercano costantemente di migliorare i raccolti rendendo varie piante come il mais e il grano più resistenti alle forze esterne come siccità, inondazioni e virus delle piante. Lo capisco.

“La conoscenza dei paesaggi strutturali genomici dovrebbe aiutare ad accelerare gli sforzi per una ricerca applicata più ampia, come quelle che si concentrano sull’editing del genoma e guidano l’agricoltura e la medicina di precisione”, ha affermato il professor Hankbas di Scienze biologiche. Sono.

Lo studio è pubblicato su genetica PLOS..

Interruttore regolatorio controllato dal fattore di trascrizione, è come un interruttore genetico della lampada. Tutti i geni hanno funzioni specifiche, ma alcuni vengono attivati ​​solo brevemente in vari stadi di sviluppo. Quando quel processo va male, può svilupparsi correttamente o interrompere la capacità della pianta di combattere la malattia.

“Creando una mappa solida e accurata dei siti regolatori del mais e dei fattori di trascrizione Espressione genica “Il targeting di questi siti può essere ottimizzato”, ha affermato Savannah Sabadell, l’autrice principale del trattato e laureata dell’FSU attualmente iscritta al Baylor College of Medicine School of Medicinale. Resistenza. Questa è una preoccupazione particolarmente importante nelle aree in cui l’agricoltura è difficile. “

Sapere dove si legano i fattori di trascrizione in un gene consente ai ricercatori di comprendere la biochimica della regolazione genica in situazioni sia normali che patologiche.

Il mais è una pianta complessa che è stata studiata da centinaia di ricercatori perché è un’eccellente specie genetica modello che aiuta anche a far luce sulla genetica di altre piante. Mais NS Ci sono circa 2 miliardi di coppie di basi nel genoma. Questa è un’unità di acido nucleico a doppio filamento che è un componente del DNA. Per fare un confronto, gli esseri umani hanno circa 2,9 miliardi di coppie di basi.

Bass e i suoi colleghi hanno utilizzato una tecnica chiamata MOA-seq per mappare le sequenze di DNA in piccoli pezzi di circa 30 coppie di basi. In questo metodo, viene estratto il nucleo cellulare e viene applicato un enzima che funge da sonda. Si diffonde nel nucleo e identifica le regioni del DNA che sono suscettibili di modifica mediante il legame del fattore di trascrizione.

Restringendo la mappa del DNA a un’impronta più piccola di 30 coppie di basi, i ricercatori possono utilizzare strumenti di editing genetico come CRISPR per modificare regioni specifiche del gene.

“Abbiamo scoperto un interruttore ottico di precisione in un’organizzazione di prova del concetto che è la spiga in via di sviluppo di una pianta di mais”, ha affermato Bass. “La capacità di raggiungere questo livello di sequenza significa che possiamo cercare la variazione genetica all’interno dei siti di legame di questi interruttori, il che consente un’agricoltura di precisione”.

Il basso ha migliorato la tecnologia di profilatura della sensibilità della cromatina negli ultimi dieci anni. Ha lavorato a questo trattato in collaborazione con Thomas Hartwig, ricercatore presso la Max Planck Society in Germania. Thomas Hartwig ha proposto una collaborazione dopo che Bass ha partecipato a un seminario in cui ha insegnato ai ricercatori come farlo. Savadel condusse molti esperimenti come parte del suo allievo onorario in un importante trattato presso la Florida State University.

Jonathan Dennis, professore associato di scienze biologiche presso la FSU, e Jinfeng Zhang, professore associato di statistica, hanno contribuito allo studio con gli studenti laureati Zachary Turpin, Pei-Yau Lung, Xin Sui e l’ex studente laureato della FSU Daniel Vera. Anche la società Max Planck Wolf Frommer e Max Blank hanno contribuito a questo studio.


Il team definisce una parte significativa del genoma del mais


Per maggiori informazioni:
Savannah D. Savadel et al, una famiglia di cystrom unici e motivi in ​​sequenza di spighe di mais, genetica PLOS (2021). DOI: 10.1371 / journal.pgen.1009689

Fornito da
Università statale della Florida

Citazione: Naviga nel labirinto del mais: https: //phys.org/news/2021-08-corn-maze-technique-maize genoma del mais acquisito il 13 agosto 2021 (13 agosto 2021) ) Metodo-genoma di mappatura “interruttore della luce” .html

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