Raha vao nanolotra an'io hevitra io i Xiaoxi Meng sy Zhikai Liang, roa taona lasa izay, dia nisalasala i James Schnable. Raha tsy hiteny afa-tsy izay.
“'Ie, afaka manandrana ianao, nefa tsy hitako izay hahomby,'” hoy ilay profesora mpiara-miasa momba ny fambolena sy ny fambolena ary ny fiompiana rehefa nilaza tamin'i Meng sy Liang, avy eo mpikaroka momba ny postdoctoral ao amin'ny laboratoara Schnable ao amin'ny University of Nebraska – Lincoln.
Diso izy ary, raha jerena, dia tsy sambatra intsony. Saingy tamin'izany fotoana izany dia nanana antony ara-drariny i Schnable hampiakarana volomaso. Ny hevitr'ilay duo - ny filaharan'ny ADN an'ny vokatra mangatsiaka mahatsiaro mangatsiaka izay milatsaka amin'ny fanala henjana dia mety hanampy amin'ny faminavina ny fomba fandeferan'ny zavamaniry maitso sy mafy kokoa ny toetran'ny hatsiaka - toa sahisahy. Raha tsy hiteny afa-tsy izay. Na izany aza, dia tolo-kevitra mety hitera-doza sy ambany. Satria raha afaka mampandeha azy io i Meng sy Liang, dia mety hanaraka kely fotsiny ny ezaka mba hamokarana bitika mangatsiaka kely na hitovy bebe kokoa amin'ireo mitovy aminy mahatohitra hatsiaka.
Ny sasany amin'ireo zava-maniry manan-danja indrindra eto an-tany dia namboarina tany amin'ny faritra tropikaly - katsaka any atsimon'i Mexico, sorghum any atsinanan'i Afrika - izay tsy nanery azy ireo hivoatra hiaro amin'ny hatsiaka na hatsiaka. Rehefa maniry any amin'ny toetrandro henjana kokoa ireo vokatra ireo, ny fahatsapany ny hatsiaka dia mametra ny faran'ny fambolena azy ireo sy ny faharetany azo alaina. Ny vanim-potoana fohy kokoa dia tsy dia misy fotoana firy ho an'ny fotosintesis, vokatr'izany dia kely ny vokatra ary kely ny sakafo ho an'ny mponina manerantany antenaina hanakaiky olona 10 miliara amin'ny 2050.
Toetrandro mangatsiaka
Ireo karazan-javamaniry izay efa maniry anaty toetrandro mangatsiaka kokoa, nandritra izany fotoana izany, dia nivoatra tetika hiaretana ny hatsiaka. Azon'izy ireo atao ny mamerina manamboatra ny fonontselan'ny sela mba hitazonana ny fahamendrehana amin'ny mari-pana ambany kokoa, hisorohana ny lamosina tsy hivaingana sy hamaky. Izy ireo dia afaka mampiditra siramamy amam-bidy amin'ireo ranoka ao anatiny sy manodidina ireo fonosana ireo, mampihena ny hatsiany toy ny fanaon'ny sira amin'ny sisin-dalana. Izy ireo koa dia afaka mamokatra proteinina manaparitaka kristaly ranomandry minuscule alohan'ny hitomboan'ny kristaly ho valalabemandry.
Ireo fiarovana rehetra ireo dia avy amin'ny ambaratonga fototarazo, na dia tsy amin'ny filaharan'ny ADN fotsiny aza. Rehefa manomboka mihamangatsiaka ny zavamaniry dia afaka mamaly izy ireo amin'ny alàlan'ny famonoana ny gèena sasany na ny fisorohana - ny fisorohana na ny famelana ireo boky torolàlana momba ny fototarazo hadika sy entina. Ny fahafantarana ny zana-zavamaniry mandefitra mangatsiaka mamono azy ary miatrika ny maripana mangatsiaka, avy eo, dia afaka manampy ny mpikaroka hahatakatra ny tena fototry ny fiarovana azy ireo ary, amin'ny farany, ny injeniera fiarovana toy izany dia lasa voly marefo.
Saingy fantatr'i Schnable ihany koa, tahaka ny nataon'i Meng sy Liang, fa na ny gène mitovy dia matetika mamaly amin'ny fomba hafa ny hatsiaka amin'ny karazan-javamaniry, eny fa na dia ireo akaiky azy aza. Midika izany, mahasosotra, fa ny fahatakarana ny fomba fandraisan'ny fototarazo ny hatsiaka amin'ny karazana iray dia milaza amin'ny mpahay siansa zava-maniry fa tsy misy na inona na inona maharesy lahatra ny fihetsiky ny génèy amin'ny iray hafa. Io tsy fahatanterahana io kosa dia nanakantsakana ny fiezahana hahay ny lalàna mifehy izay hanafoana na hampihetsika ny fototarazo.
"Mbola tena ratsy be tokoa isika amin'ny fahazoana ny antony mahatonga ny fototarazo hamono sy handrehitra," hoy i Schnable.
Zavamaniry katsaka
Ny tsy fahampian'ny bokin-dalàna dia nitodika tany amin'ny fianarana milina ireo mpikaroka, karazana faharanitan-tsaina artifisialy izay afaka manoratra manokana. Namolavola manokana ny maodely fanasokajiana fanaraha-maso - ny karazany izay afaka, rehefa aseho miaraka amin'ny sary misy marika hoe, saka ary tsy saka, dia mianatra manavaka ny taloha sy ny farany. Ny ekipa tany am-boalohany dia nanolotra ny maodeliny manokana miaraka amina antontam-pototra génesy nisesy avy amin'ny katsaka, miaraka amin'ny ambaratongam-pahavitrihan'ireo fototarazo ireo rehefa niharan'ny hafanan'ny hatsiaka ny zavamaniry. Ny maodely dia nomena ihany koa "ny endri-javatra rehetra mety hoeritreretintsika" isaky ny zana-katsaka, hoy i Schnable, ao anatin'izany ny halavany, ny fahamarinan-toetrany ary ny fahasamihafana misy eo aminy sy ny kinova hafa hita ao amin'ireo zavamaniry katsaka hafa.
Taty aoriana, ny mpikaroka dia nanandrana ny maodelin'izy ireo tamin'ny alàlan'ny fanafenana ampahany iray monja tamin'ireo fampahalalana tao anaty zana-pirazanana ireo: na namaly ny fiandohan'ny maripana mangatsiaka izy ireo na tsia. Amin'ny famakafakana ireo fiasa momba ny fototarazo voalaza fa na mamaly na tsy mamaly, ny maodely dia nahatakatra hoe iza amin'ireo fitambaran'ireo endri-javatra ireo no misy ifandraisany amin'ny tsirairay - ary avy eo nahavita nametaka ny ankamaroan'ny fototarazo sisa tavela, miafina tao anatin'ny sokajy marina.
Fanombohana nampanantena izy io, tsy isalasalana. Saingy nijanona ny tena fitsapana: afaka maka ilay fampiofanana azony tamin'ny karazana iray ve ilay maodely ary mampihatra azy amin'ny iray hafa?
Eny ny valiny. Rehefa avy nofanina tamin'ny angona ADN avy tamin'ny iray monja tamin'ny karazany enina - katsaka, sorghum, millet perla, millaire proso, millet foxtail na switchgrass - maodely dia mazàna no naminavina hoe iza avy amin'ireo génety dimy no hamaly ny hatsiaka. Gaga i Schnable fa ilay modely nitazona na dia nampiofanina tamina karazana marefo mangatsiaka aza - katsaka, sorghum, perla na millaire proso - fa niasa haminavina ny valin-kazo any amin'ny millet foxtail fandeferana mangatsiaka.
modely
"Ny maodely nampiofaninay dia niasa saika tamin'ny faritra rehetra, toy ny hoe manana data amin'ny karazany iray ianao ary nampiasa ny angona anatiny mba haminavinana an'io karazana io ihany," hoy izy, fisehoan'ny fahagagana mitohy ao am-bavany volana vitsivitsy taty aoriana. "Tena tsy ho naminavina izany aho."
"Ny hevitra hoe afaka mampiditra an'io fampahalalana rehetra io ao anaty solosaina fotsiny isika, ary afaka mamantatra lalàna farafaharatsiny mba hanao vinavina izay mandeha, dia mbola nahagaga ahy ihany."
Ireo faminaniana ireo dia mety hahasoa indrindra rehefa mandinika ny safidy hafa. Nandritra ny folo taona teo ho eo, ny biolojista dia nahavita nandrefy ny isan'ny molekiola RNA - ireo tompon'andraikitra amin'ny fandikana sy ny fitaterana ny torolàlana momba ny ADN - novokarin'ny fototarazo rehetra tamin'ny zavamaniry velona. Saingy ny fampitahana ny fomba fandraisan'io fitenenana io ny hatsiaka amin'ny specimens velona, ary amin'ny karazan-javamaniry marobe, dia asa mafy, hoy i Schnable. Tena marina izany amin'ny zavamaniry dia, izay ny zanany dia mety ho sarotra ny mahazo azy. Ireo voa ireo dia mety tsy hitsimoka raha antenaina, raha izany ary afaka maharitra taona maro. Na dia manao izany aza izy ireo, ny zavamaniry vokatr'izany dia tsy maintsy ambolena amin'ny toerana mitovy sy voafehy ary dinihina amin'ny dingana fampandrosoana iray ihany.
Karazana bebe kokoa
Izany rehetra izany dia mametraka fanamby goavana amin'ny famolavolana karazana bibidia ampy, avy amin'ny karazam-borona, mba hamerina hanombatombana sy hijerena ny statistikan'ireo valin-tenin'izy ireo momba ny hatsiaka.
"Raha tena maniry ny hahazo izay zava-dehibe ny fototarazo isika - izay tena mandray anjara amin'ny fampifanarahan'ny zavamaniry ny hatsiaka - mila mijery karazany mihoatra ny roa isika," hoy i Schnable. “Tianay ny mijery vondron-javamaniry mahazaka ny hatsiaka sy ny vondrona mora tohina, ary mijery ny lamina:“ Ity génera ity dia mamaly hatrany amin'ny iray ary tsy mamaly ny iray hafa. ”
“Izany dia manomboka lasa fanandramana tena lehibe sy lafo tokoa. Tena tsara raha afaka maminavina fotsiny isika amin'ny filaharan'ny ADN amin'ireo karazana ireo fa tsy, milaza, maka karazana 20 ary manandrana manao azy rehetra amin'ny dingana iray ihany, mametraka azy rehetra amin'ny fitsaboana ny fihenjanana mitovy tanteraka, ary refesina ny habetsaky ny RNA novokarina ho an'ny karazany tsirairay amin'ny karazany tsirairay. ”
Soa ihany ho an'ilay maodely, ny mpikaroka dia efa nandahatra ny génomie karazana zavamaniry mihoatra ny 300. Ny ezaka iraisampirenena izay mitohy dia mety hanosika io isa io hatramin'ny 10,000 XNUMX tao anatin'ny taona vitsivitsy.
Na dia efa nihoatra ny andrasana maoderina aza ilay maodely, hoy i Schnable fa ny dingana manaraka dia misy ihany koa ny "fandresen-dahatra ny tenantsika sy ny olon-kafa" fa mandeha tsara toa ny taloha. Isaky ny tranga fitsapana hatramin'izao dia nanontany ilay maodely ireo mpikaroka hilaza aminy izay efa fantany. Ny fitsapana farany, hoy izy, dia ho avy rehefa manomboka amin'ny rangotra ny olombelona sy ny masinina.
"Ny fanandramana lehibe manaraka heveriko fa tokony hataontsika dia ny fanaovana vinavina amin'ny karazan-javaboary iray izay tsy ananantsika data mihitsy," hoy izy. "Handresy lahatra ny olona fa tena mandaitra izany amin'ny tranga izay tsy fantatsika akory ny valiny."
Ny ekipa dia nitatitra ny zavatra hitany tao amin'ny diary Fampiharana ny Akademia Nasionalin'ny Siansa. Meng, Liang ary Schnable no nanoratra ny fandinihana niaraka tamin'i Rebecca Roston avy any Nebraska, Yang Zhang, Samira Mahboub ary mpianatra mpianatra tsy miankina Daniel Ngu, miaraka amin'i Xiuru Dai, manam-pahaizana mpitsidika avy amin'ny Oniversite Shandong Agricultural.
Raha mila fanazavana fanampiny:
University of Nebraska Lincoln
www.firohart.ir