Moskau – Saba:

Genetiker des Föderalen Forschungszentrums für Biotechnologie der Russischen Akademie der Wissenschaften haben eine neue Methode zur Züchtung ertragreicherer und krankheitsresistenterer Sorten landwirtschaftlicher Nutzpflanzen, insbesondere Reis, vorgeschlagen.

Experten der Russischen Wissenschaftsstiftung erklärten gegenüber Sputnik: „Der genetische Code von Pflanzen enthält zahlreiche repetitive DNA-Abschnitte, die einzeln oder verstreut im Genom vorkommen können. Diese verstreuten Gene (sogenannte ‚springende Gene‘) beeinflussen die Funktion anderer Gene und spielen eine wichtige Rolle für die Pflanzenentwicklung und ihre Resistenz gegen Krankheiten und widrige Umweltbedingungen. Die Integration von Genen anderer Organismen in diese Gene ist ein vielversprechender Ansatz für die Züchtung neuer Nutzpflanzensorten.“

Die Experten fügten hinzu: „Im Laufe ihres Lebenszyklus verändern sich ‚springende Gene‘ erheblich (mutieren), und bestehende Computerprogramme erkennen sie nicht mehr, was eine spätere Bearbeitung verhindert.“

Um dieses Problem zu lösen, entwickelten Wissenschaftler des Föderalen Forschungszentrums „Grundlagen der Biotechnologie“ der Russischen Akademie der Wissenschaften (Moskau) einen Ansatz, der mathematische „Tabellen“ verwendet, die durch den Vergleich realer DNA-Fragmente schrittweise verbessert werden.

Die Autoren bestätigten, dass ihre Methode im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden selbst hochvariable (mutierte) Wiederholungen erkennen kann. Nach der Analyse des Reisgenoms mit einem neuen Algorithmus konnten die Forscher 992.739 Wiederholungen aus 79 verschiedenen Familien identifizieren. Das sind 56 Prozent mehr als die Anzahl der Wiederholungen, die der in der Biologie weit verbreitete EDTA-Algorithmus identifizierte.

Darüber hinaus machten die Wiederholungen 66 % des gesamten Reisgenoms aus und übertrafen damit ebenfalls frühere Schätzungen.

„Reis ist das Hauptnahrungsmittel für mehr als eine Milliarde Menschen. Daher ist die Entwicklung neuer, ertragreicher Sorten dieser Pflanze eine entscheidende Aufgabe für die Ernährung“, erklärte Projektleiter Jewgeni Korotkow.

Um die Züchtung neuer Reissorten zu ermöglichen, sei es laut Korotkov unerlässlich, die Struktur des Reisgenoms zu verstehen und alle darin enthaltenen mobilen genetischen Elemente zu identifizieren.

Das Forschungsteam konnte eine Vielzahl bisher unbekannter Sequenzen entdecken, die dazu beitragen werden, erfolgreiche Stellen für die Integration von Genen anderer Organismen in das Reisgenom und die Schaffung neuer Sorten zu finden.