Badacze uzyskali też niezwykle istotne wyniki dotyczące mechanizmów przystosowawczych u roślin. Pokazali, że za przystosowanie się roślin do różnych warunków klimatycznych Europy Północnej i Chin odpowiadają różnice genetyczne.
20 osób na ogórka
To pierwszy tak skomplikowany genom zsekwencjonowany przez zespół składający się w większości z Polaków. Prawdopodobnie jest to też jedyny genom jądrowy organizmu wyższego zsekwencjonowany od początku przez tak mały, 20-osobowy zespół. Oprócz uczonych z SGGW, w skład zespołu badawczego weszli również naukowcy ze Stanów Zjednoczonych (2 osoby) i Japonii (3 osoby). Wyniki ich prac opublikowano pod koniec lipca w prestiżowym periodyku naukowym "PLoS ONE".
Zsekwencjonowany genom jądrowy europejskiego ogórka porównano z genomem ogórka chińskiego. Okazało się, że DNA obu roślin znacząco się różnią. Różnice dotyczą np. genów odpowiedzialnych za fotosyntezę, metabolizm cukrów, oddychanie, regulację ekspresji genów, degradację chlorofilu, wiązanie jonów amonowych, odporność na stres oksydacyjny czy odporność na wysoką temperaturę.
Jak wyjaśnia prof. Przybecki, różnice te wynikają z innych cech klimatu, w których hodowane są ogórki. Klimat umiarkowany Europy Północnej w porównaniu z klimatem subtropikalnym południowo-wschodnich Chin jest chłodniejszy, promieniowanie słoneczne jest tu mniej intensywne, ale obserwujemy stałą, wyższą emisję dwutlenku węgla (od początków ery industrialnej do lat 80. XX wieku), co u roślin wiąże się ze zmniejszoną zdolnością przyswajania przez rośliny jonów azotanowych. Z kolei w klimacie Chin występuje wysoka sezonowa intensywność promieniowania słonecznego w tym UV-B oraz wysoka temperatura, dlatego tamtejszy ogórek musi cechować się wyższą odpornością na stres oksydacyjny i termiczny.
Wyścig z Chińczykami
Sekwencjonowanie genomu ogórka było trochę walką z czasem, bo nad tym samym pracował jednocześnie zespół z Chin i chodziło o to, żeby za bardzo nie zostać z tyłu. Polski zespół prace nad poznaniem genomu rośliny rozpoczął 1,5 roku po Chińczykach, ale zdążył, bo wykorzystał niedostępne wcześniej, szybsze i dużo tańsze metody sekwencjonowania DNA.
Choć zespołowi prof. Przybeckiego udało się jako pierwszemu umieścić zsekwencjonowany genom ogórka w GeneBanku - ogólnoświatowej bazie zskekwencjonowanych już genów - to Chińczycy jako pierwsi przygotowali publikację na temat swoich badań. - Można jednak powiedzieć, że nie ma tego złego, bo gdyby nie to opóźnienie nie moglibyśmy zrobić tych wszystkich analiz porównawczych, które dostarczyły tyle ciekawych wyników - zaznacza prof. Przybecki.
Genom ogórka już wcześniej badany był na SGGW. W 2007 r. dr hab. Wojciech Pląder (który współpracuje z zespołem Przybeckiego), zsekwencjonował genom chloroplastowy ogórka. Genom ten liczy 155 tys. nukleotydów, a więc jest ponad 2 tys. razy mniejszy niż genom jądrowy tej rośliny, który zbadano teraz.
(ew/pap)
