يلقي MaizeCode الضوء على كيفية تدجين الذرة قبل 9000 عام

Jan Bartek – Ancientpages.com – يقف تدجين الذرة كمثال استثنائي لتأثير الإنسانية على العمليات التطورية. قام المزارعون الأوائل بتحويل الذرة من مصنع غير قابل للإنصاف إلى مصدر غذائي أساسي في جميع أنحاء العالم من خلال تربية النباتات قبل الصناعة.

اليوم ، يتخلف الأساتذة روب مارتينسسن وتوماس جينجراس في مختبر كولد سبرينج هاربور في علم الوراثة وراء هذه القرارات الزراعية القديمة التي اتخذت قبل 9000 عام.

لتنمية ذرة الغد ، يقوم علماء الوراثة في مختبر كولد سبرينج هاربور وعلماء الأحياء النباتي بحفر جذور الذرة القديمة. الائتمان: جون كاهن/مختبر مارتينسسن/CSHL

هدفهم هو الحصول على رؤى أعمق في الآليات التطورية ومساعدة المزارعين المعاصرين في تكييف الذرة للنمو في ظل ظروف صعبة. ولتحقيق ذلك ، بدأوا MaizeCode ، وهو موسوعة جينومية جديدة مستوحاة من موسوعة عناصر الحمض النووي (ENCODE) ، والتي تهدف إلى تحديد العناصر الوظيفية داخل الجينوم البشري. والجدير بالذكر أن جينجراس كانت واحدة من المحققين الرئيسيين في Encode.

“إن الغرض الأصلي – ويتم نسخه في جهد MaizeCode – هو العثور على جميع مجالات الجينوم التي تشفر المعلومات التشغيلية والترميز التي تستخدمها الخلية لإعادة إنتاج وتنفيذ الوظائف التي تخدمها الخلية”.

استكشفت دراسة حديثة أجرتها Gingeras و Martienssen Labs التسلسلات التنظيمية في خمسة أنواع من الأنسجة من ثلاث سلالات الذرة وجدهم ، Teosinte. حدد البحث مئات الآلاف من المعززات الضرورية لتفعيل الجينات أو إلغاء تنشيطها في النباتات. علاوة على ذلك ، وجدت الدراسة أن الذرة لديها بضعة آلاف من “المعززات الفائقة” ، كل منها قادر على التحكم في جينات متعددة في وقت واحد. الأهم من ذلك ، أن هؤلاء المعززين الفائقين شهدت اختيارًا قويًا خلال تدجين الذرة منذ حوالي 9000 عام.

“يمكننا الآن أن نقول أن تدجين الذرة كان يركز حقًا – ربما على الأرجح – من خلال الاختيار في هذه المجموعة الضيقة من المحسنين الفائقين في آذان الذرة” ، يوضح مارتينسن في بيان صحفي.

هذه النتائج لا توسع فهمنا للتطور فحسب ، بل لديها أيضًا القدرة على توجيه تطوير سلالات الذرة الجديدة. حصل الباحثون Martienssen و Gingeras على منحة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم للتركيز على زراعة المحاصيل القادرة على الازدهار في التربة ذات المحتوى المصنوع من الألمنيوم العالي ، وهي حالة واجهتها في أمريكا الجنوبية.

يقول مارتينسسن إن العلماء سيستخدمون رمز مايزكود “للعثور على جميع المناطق التنظيمية المسؤولة عن منع كل من الذرة والذرة الرفيعة مع مقاومة الألومنيوم”.

يقدم MaizeCode أكثر من مجرد وظيفته الأساسية. تحتوي قاعدة بيانات الجينوم هذه على إمكانية مساعدة المزارعين في تعزيز محاصيل الذرة بشكل كبير. قد يؤدي ذلك إلى تطوير النباتات التي تكون أكثر مقاومة للأمراض أو أكثر قدرة على تحمل ظروف الجفاف. بالإضافة إلى ذلك ، قد تسهم في إنتاج محاصيل ذات الغلة العالية ، والتي يمكن أن تساعد في إطعام عدد أكبر من السكان. يضمن توافر بيانات MaizeCode العام أن يمكن لعلماء الأحياء والمربين في جميع أنحاء العالم الوصول إلى هذا المورد الثمين للتقدم الزراعي واستخدامه للتقدم الزراعي.

يقول مارتينسسن: “إننا نلمس فقط طرف الجبل الجليدي”.

تم نشر الدراسة في مجلة Nature Communications

كتبه Jan Bartek – Ancientpages.com كاتب الموظفين