Genomforschung: Gesamtes Erbgut des Brotweizens entschlüsselt
- 21.08.2018
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- Redaktion
Die Entschlüsselung des Weizengenoms sei ein wissenschaftlicher und technologischer Meilenstein. Noch nie zuvor sei ein solch großes Genom in so hoher Qualität sequenziert worden, so Prof. Beat Keller vom Institut für Pflanzen- und Mikrobiologie der Universität Zürich und Koordinator innerhalb des Konsortiums. Das Weizen-Genom ist in 21 Chromosomen unterteilt und besitzt einen dreifachen Chromosomensatz. Insgesamt sind dies fast 100.000 Gene.
Big Data für die weltweite Ernährungssicherung
Die Forscher konnten sich bei der Entschlüsselung nur auf Fragmente konzentrieren und entwickelten daher spezielle Algorithmen, um über Teilsequenzen Rückschlüsse auf den gesamten Genomaufbau ziehen zu können. Der extrem hohe Anteil der sogenannten Transposons machte es den Experten lange schwer, die Sequenzen des gesamten Erbguts richtig zusammenzusetzen. Transposons haben kaum Funktionen, die für das Überleben von Weizen wichtig wären, liegen aber in tausenden Kopien im Erbgut vor.
Nun hoffen beteiligten Forscher, die zum International Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC) gehören, dass durch ihre Arbeit neue Weizensorten gezüchtet werden können, die besser an klimatische Herausforderungen angepasst sind, höhere und vor allem stabilere Erträge liefern sowie höhere Nährstoffqualitäten aufweisen. Zudem sollen der Anbau und die Verwertung des Weizens nachhaltiger werden. Weizen ist eine Schlüsselpflanze für die weltweite Ernährungssicherung: Er stellt das Grundnahrungsmittel von mehr als einem Drittel der Weltbevölkerung dar und macht fast 20 Prozent der Kohlenhydrate und Eiweiße in der Nahrung aus – mehr als jedes andere Nahrungsmittel.
Quellen: Universität Zürich; Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt
Originalarbeit: International Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC). Shifting the limits in wheat research and breeding through a fully annotated and anchored reference genome Sequence. Science, 16. August 2018. DOI: 10.1126/science.aar7191
