Расшифровка генома какао поможет развитию шоколадной индустрии

в 9:47, , рубрики: IBM, Биотехнологии, Блог компании IBM, секвенирование ДНК

Расшифровка генома какао поможет развитию шоколадной индустрии

В 2008 году корпорация IBM и компания Mars создали объединенную команду для работы над расшифровкой генотипа какао. Стоит отметить, что расшифровка генотипа растений не является чем-то новым. Ученые уже получили карту генома риса, горчицы и некоторых других растений, включая какао (2010 год).

Расшифровка же генома какао проводилась с целью помочь индустрии выращивания какао получить более здоровые, устойчивые к негативным внешним факторам, растения. Начальная фаза этой работы закончилась с интересным результатом: оказывается, участок генома, отвечающий за цвет растения, может быть индикатором здоровья растения, а также вкуса зерен какао.

Почему индустрия какао/шоколада нуждается в поддержке?

• Около 70% текущего урожая какао получают в экваториальной Африке;
• 2 миллиона небольших какао-ферм в Западной Африке зависят от этого растения;
• 1/3 насаждений какао в Африке пропадает из-за засух, вредителей и грибковых заболеваний;
• Только в США «шоколадная» индустрия теряет 800 миллионов долларов в результате означенных выше проблем.

Как проводился анализ генома

Для того, чтобы секвенировать генетический материал какао, ученые взяли пробы листьев, стручков и некоторых других частей растения, отправив все это в лабораторию Службы сельскохозяйственных исследований США (Министерство сельского хозяйства США). Секвенсор ДНК выделил необходимые для анализа нуклеотиды. Ну, а работа IBM, Mars и Министерства сельского хозяйства уже заключалась в получении карты генома. Работа по расшифровке генотипа какао заняла три года, в ходе работы было декодировано более 30 тысяч генов.

После этого компьютерные системы приступили к анализу этих генов, используя алгоритмы для идентификации определенных паттернов генов. Команда в ходе исследований работала с образцами тканей какао из разных точек мира, стараясь сравнить геном различных видов какако, для идентификации критичных участков генома, отвечающих за важные для человека свойства этого растения, включая вкус, устойчивость к болезням, недостатку влаги и прочим факторам.

Расшифровка генома какао поможет развитию шоколадной индустрии

По словам доктора Лаксми Парида, главы отдела компьютерной геномики IBM, наиболее сложная часть — найти гены, ответственные за фенотип. Прорывом можно назвать определение генов, ответственных за цвет стручка.

Цвет, вкус и гены

Ученые, в ходе продолжительной работы по секвенированию генома какао, смогли не только определить гены, ответственные за цвет стручка какао, но и понять, где в ДНК какао эти гены находятся.

Затем гены были маркированы как «хорошие» (для генов, отвечающих за зеленый цвет стручка), и «плохие» (гены, отвечающие за красный цвет). Оказывается, зерна какао из зеленых стручков дают хороший вкус, а из красных — плохой.

Расшифровка генома какао поможет развитию шоколадной индустрии

Теперь, при помощи полученной информации, можно получать лучшие виды какао за очень короткий период времени. Ранее работа по выведению качественного вида какао занимала годы и годы. Кроме всего прочего, ученые ведут работу по выведению не только видов какао, которые дают плоды с хорошим вкусом, но и одновременно видов, устойчивых к негативным внешним воздействиям.

Роль IBM в исследованиях

Корпорация разработала алгоритмы для идентификации участков генома и отдельных генов, с целью определения тех генов, которые отвечают за фенотип растения. Это позволяет компании Mars проводить эффективную работу по улучшению вкуса какао и устойчивости растений к внешним факторам.

Что касается разработанных IBM алгоритмов, то они открыты для любого сообщества исследователей.

Геном какао также выложен в открытый доступ, для проекта создан собственный сайт.

Автор: marks

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля