Ищете лучшее пиво или односолодовый шотландский виски?
Группа исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде может помочь вам. Они входят в группу из 77 ученых со всего мира, которые секвенировали полный геном ячменя, ключевого ингредиента пива и односолодового скотча. Исследование, на подготовку которого ушло 10 лет, было только что опубликовано в журнале Nature.
«Это поднимает уровень полноты генома ячменя на огромную ступеньку», - сказал Тимоти Клоуз, профессор генетики Калифорнийского университета в Риверсайде.«Исследователям, работающим с ячменем, гораздо проще сосредоточиться на достижимых целях, начиная от разработки новых сортов и селекции и заканчивая механистическими исследованиями генов».
Исследование также поможет ученым, работающим с другими «злаковыми культурами», включая рис, пшеницу, рожь, кукурузу, просо, сорго, овес и даже дерновую траву, которая, как и другие продовольственные культуры, относится к семейству злаковых. Близко сказал.
Ячмень используется уже более 10 000 лет в качестве основного продукта питания и ферментированных напитков, а также в качестве корма для животных.
Он содержится в сухих завтраках и универсальной муке и помогает хлебу подняться. Ячменный солод придает пиву цвет, тело, белок для хорошей пены и натуральные сахара, необходимые для брожения. А односолодовый скотч производится только из воды и ячменного солода.
Отчет в журнале Nature дает новое представление о семействах генов, которые играют ключевую роль в процессе соложения. Последовательность генома ячменя также позволила идентифицировать области генома, которые были уязвимы для генетических узких мест во время одомашнивания, и это знание помогает селекционерам оптимизировать генетическое разнообразие в своих усилиях по улучшению урожая.
Десять лет назад Международный консорциум по секвенированию генома ячменя, который возглавляет Нильс Штейн из Института генетики растений и исследований сельскохозяйственных культур им. Лейбница в Германии, поставил перед собой цель собрать полную эталонную последовательность генома ячменя.
Это была непростая задача, поскольку геном ячменя почти в два раза превышает размер генома человека и на 80 процентов состоит из повторяющихся последовательностей, которые невозможно точно отнести к конкретным позициям в геноме без значительных дополнительных затрат. усилие.
В этой статье было использовано несколько новых стратегий, чтобы обойти это фундаментальное ограничение. Это стало возможным благодаря значительным достижениям в технологии секвенирования, алгоритмическом дизайне и вычислениях. Тем не менее, эта работа занимала команды по всему миру - в Германии, Австралии, Китае, Чехии, Дании, Финляндии, Швеции, Швейцарии, Великобритании и США - в течение десяти лет. Эта работа содержит информацию о более чем 39 000 генов ячменя.
Алкогольные напитки изготавливались из ячменного солода с каменного века, и некоторые даже считают это основной причиной, по которой человечество приняло выращивание растений, по крайней мере, в Плодородном полумесяце, где ячмень был одомашнен.
Во время соложения белки амилазы вырабатываются проросшими семенами для разложения богатого энергией крахмала, содержащегося в сухом зерне, с образованием простых сахаров. Эти сахара затем доступны для ферментации дрожжами для производства спирта. Последовательность генома выявила гораздо большую изменчивость, чем ожидалось, в генах, кодирующих ферменты амилазы.
Ячмень выращивают во всем мире, а Россия, Германия, Франция, Канада и Испания входят в число ведущих производителей. В Соединенных Штатах ячмень в основном выращивают на северо-западе. Айдахо, Монтана и Северная Дакота являются ведущими производителями.