Биологи расшифровали геном предка окультуренных бананов

Международной группе генетиков впервые удалось расшифровать и создать черновую версию генома дикого банана, благодаря чему они составили полную родословную фрукта и всех его культурных родственников. Кроме того, ученые открыли три ранее неизвестных случая удвоения числа хромосом. Сведения были описаны в статье, опубликованной в издании Nature.

Коллектив биологов во главе с Патриком Уинкером из университета Эври во Франции расшифровал геном бананов заостренных (Musa acuminata), предка культурных сортов тропического фрукта. Выращивать этот вид начали около восьми тысяч лет назад. Наряду с другим диким бананом - Musa balbisiana – он стал родоначальником всех современных окультуренных разновидностей.

Исследователи извлекли из клеток листьев банана генетический материал и расшифровали его, используя методы секвенирования. Затем ученые при помощи компьютера объединили все результаты расшифровки ДНК и в результате получили изначальную версию генома.
Авторы статьи провели тщательный анализ структуры генома, выделив более 36 тысяч генов, которые кодируют белки. Ученые, в частности, обнаружили гены, ответственные за устойчивость к насекомым вредителям и грибкам.

Далее ученые сравнили виртуальную версию ДНК банана с геномами однодольных растений других видов - финиковой пальмы, некоторых злаков, риса и арабидопсиса - что позволило им открыть приблизительно 7,6 тысячи генов, содержащихся во всех видах однодольных, которые обладают схожей структурой и функциями. Тем не менее, в геноме бананов сохранились некоторые генетические метки, свидетельствующие о независимой эволюции вида Musa acuminata, которая длилась сотни миллионов лет, поэтому они оказались достаточно далеки от остальных травянистых культур с генетической точки.

Кроме всего прочего, биологи обнаружили целых три эпизода удвоения генетического материала, дупликации, которые прежде не были известны. По предварительным расчетам исследователей, во всех продублированных участках содержится до 80% от общего числа генов. По мнению Уинкера и его коллег, обнаруженные дополнительные копии генов способствовали освоению диких бананов среды обитания, привычной для их нынешних потомков.

Генетики убеждены, что их выводы будут весьма интересны в первую очередь всем селекционерам, которые стремятся сегодня всеми силами защитить бананы от распространенных насекомых вредителей и грибковых болезней, уничтожающих каждый год большое количество урожая. Биологи считают, что полученный в текущем исследовании геном поможет в разработке новых эффективных пестицидов и фунгицидов.