Группа исследователей лаборатории лесной геномики научно-образовательного центра геномных исследований Сибирского федерального университета провела секвенирование, сборку и аннотацию ядерного, митохондриального и хлоропластного геномов сибирской лиственницы — одного из важнейших представителей бореальных хвойных лесов, имеющего важное экономическое и экологическое значение.
Группа исследователей лаборатории лесной геномики научно-образовательного центра геномных исследований Сибирского федерального университета провела секвенирование, сборку и аннотацию ядерного, митохондриального и хлоропластного геномов сибирской лиственницы — одного из важнейших представителей бореальных хвойных лесов, имеющего важное экономическое и экологическое значение.
Это крупный результат красноярских учёных, достигнутый в рамках мегагранта «Геномные исследования основных бореальных лесообразующих хвойных видов и их наиболее опасных патогенов в Российской Федерации». Ядерные геномы хвойных имеют громадный размер, в 4–9 раз превыщающий геном человека и состоящий на 70–80 % из высокоповторяющихся элементов. Это в значительной степени затрудняет их анализ, и в мире существуют только две команды учёных, сумевших расшифровать геном хвойного дерева.
Секвенирование полных геномов важных биологических видов, для которых ещё не опубликован референсный (эталонный) геном, несмотря на быстрое развитие технологий и их большую доступность, остаётся очень дорогостоящим и трудоёмким. Для проведения таких исследований требуется новейшее специализированное оборудование и реактивы для него, специалисты высокой квалификации как для работы непосредственно с биологическим материалом (лабораторный этап), так и для обработки огромного объёма данных (биоинформатический этап). Проведение подобных исследований для геномов сибирских хвойных стало возможным благодаря полученному в 2014 году мегагранту.
"«Полученная сборка генома закладывает основу для проведения многих исследований. Её можно использовать для разработки панелей информативных маркеров и создания популяционных баз данных лесных генетических ресурсов для использования в лесном хозяйстве, например, можно контролировать посевной материал для восстановления лесов и использовать те деревья, которые оптимальны для конкретных экологических условий. Геномные данные нужны также для отбора деревьев перспективных для различных лесохозяйственных нужд или селекционной работы, а также для перехода от традиционной селекции к геномной селекции. Такие базы нужны и для идентификации происхождения растительного материала в борьбе с нелегальными рубками и нелегальным оборотом древесины. Помимо прикладных задач в процессе полногеномных исследований также решаются и научные задачи фундаментального характера. Новые знания о геномах хвойных являются фундаментом для последующих исследований эволюционных, биохимических и физиологических процессов в этих организмах. Глубокие знания о структуре генома: экзон-интронной структуре генов, повторяющихся последовательностей и межгенных регуляторных участков позволят понять генетические механизмы регуляции этих процессов, а также эволюцию геномов хвойных, древнейших представителей растительного мира»", — сообщил Константин Крутовский, руководитель лаборатории лесной геномики и НОЦ геномных исследований Сибирского федерального университета, ведущий научный сотрудник Института общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук, профессор Гёттингенского университета (Германия) и Техасского А&М университета (США).
Под его руководством осуществлялись все этапы данного исследования.
Добавим, столь крупный результат красноярским учёным удалось достигнуть благодаря правительственному мегагранту «Геномные исследования основных бореальных лесообразующих хвойных видов и их наиболее опасных патогенов в Российской Федерации». Результаты исследований опубликованы в авторитетном журнале BMC Bioinformatics в статье «Stepwise large genome assembly approach: a case of Siberian larch (Larix sibirica Ledeb)». Статья открывает цикл материалов, посвящённых полногеномным исследованиям основных российских хвойных видов.
Читать подробнее: Сибирский федеральный университет
