Ao analisar o DNA de diferentes células em cerca de 200 linhas de milho, a pesquisa liderada pela Universidade de Michigan revelou que os fabricantes podem ajudar a se adaptar às suas culturas melhor em ambientes em rápida mudança.
A nova pesquisa liderada por Alexandre Marande publica informações anteriormente ocultas sobre atividades genéticas em diferentes tipos de células. Ele fornece o contexto essencial que ajuda a entender melhor como a biologia molecular de um clã é anexada aos seus recursos facilmente visíveis ou ao seu fenótipo. Inclui quantos cantos de uma árvore e quão grandes são essas orelhas.
“Uma das coisas que é realmente perceptível para mim é, provavelmente há uma década, quando esse tipo de estudo chegou, estávamos simplesmente tentando anexar mudanças genéticas à forma como os fenótipos mudariam”, disse Marand, professor assistente de biologia molecular, celular e desenvolvedora. “O que este estudo mostra é que, de fato, a maior parte da variação fenotípica vem da mudança no controle de genes: quando o gene é revelado, onde é revelado e quanto é revelado”.
Outra maneira de olhar para isso foi ter uma desconexão de um estágio intermediário em nossa compreensão da genética e das propriedades vegetais.
Os cientistas sequestraram o genoma completo do milho há 15 anos e, desde então, criaram a capacidade de identificar as diferenças sutis entre o código genético entre as amostras. No entanto, essas diferenças nos níveis moleculares geralmente não representam a maior diferença de tamanho mais importante nos agricultores.
Assim, os pesquisadores começaram a suspeitar que células diferentes pudessem desempenhar um papel importante na maneira como esses genes estavam usando. Embora cada célula de um organismo divida os mesmos genes, diferentes células usam esses genes separadamente.
Nos últimos cinco anos ou mais, as habilidades dos cientistas para investigar os genes vegetais no contexto celular realmente pararam, disse Marand. E a nova pesquisa de sua equipe, publicada na revista CiênciaEsta é a etapa mais recente nas tendências comprometidas.
“Trata -se de conectar os pontos ao ponto do trabalho como estudioso pós -acadêmico da Universidade da Geórgia”. Agradecemos agora ao lado da linha de chegada, em grande parte, dois pós-doutorado: Luguang Ziang e Fabio Gomez-Cano em seu próprio laboratório.
“Agora que podemos criar essas conexões, podemos separar os contextos de células diferentes, e podemos começar a combinar coisas para otimizar as plantas ou adaptar alguns dos recursos em que estamos interessados”, disse Marand.
É como ter um pequeno carro, disse ele, onde sabíamos quais partes diferentes e o que eles fizeram, mas não como eles funcionam. Esta informação oferece um novo elogio para que todo o veículo funcione – essa analogia é a planta de milho – e abre novas oportunidades para melhorar sua eficácia.
Ajuda a entender melhor como a operação de um elemento afeta o outro do sistema.
“Isso realmente ajuda na previsão”, disse Marand. “Isso nos permite perguntar antes: ‘Se mudarmos, eles serão adios ou até cinematográficos?’ Seria igual a uma vantagem ou é 10 ou negativo.
Este trabalho ajuda a fornecer uma grande inicial para entender onde estão esperando as melhores oportunidades para o cinema. O milho se originou na região tropical do planeta e se desenvolveu em variedades que agora podem tolerar mais e mais escalões naturais em Michigan.
Ao estudar muitos tipos diferentes de milho, a nova pesquisa esclareceu bastante as mudanças evolutivas, que o milho foi alterado para ajudar a entender que os agricultores escolheram as melhores plantas de desempenho em seu ambiente.
“O que conseguimos é que muitas dessas mudanças estão envolvidas na mudança nas sequências regulatórias do estudo e elas têm consequências únicas em certos tipos de células”, disse Marand. “Podemos usar essas informações para continuar a melhorar a planta e a adaptar mais em clima diferente”.
Pesquisadores da Universidade da Geórgia e da Universidade de Munique também contribuíram para o estudo, que foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde, pela Fundação Nacional de Ciências e pelo Escritório de Pesquisa da Universidade da Geórgia.
