RenSeq 1 es el método para secuenciar genes de Resistencia R que confieren resistencia a enfermedades en plantas.
Cada planta típicamente lleva cientos de secuencias potenciales de genes R, que codifican proteínas NB-LRR, identificadas por la presencia de motivos de secuencia específicos. Los genes R a menudo son parte de familias de secuencias estrechamente relacionadas.
Si bien las secuencias compartidas permiten capturar los genes R, también hace que sea difícil distinguirlos y encontrar el gen exacto que permite que las plantas sobrevivan al ataque. Las moléculas más largas y las secuencias de ADN permiten un análisis genético más fácil y preciso paraidentificar variación
La familia de genes NB-LRR permite a las plantas resistir la infección de un conjunto de enfermedades y formar una segunda línea de defensa. Después de que un patógeno ha logrado invadir una planta, utiliza moléculas 'efectoras' para debilitar las defensas de una planta: elLas proteínas del gen R reconocen estas moléculas 'efectoras' y le indican a la planta que active las respuestas de defensa, matando las células alrededor del sitio de la infección en un intento de detener su propagación.
Esta constante carrera armamentista evolutiva entre plantas y patógenos, por la cual los organismos que causan enfermedades en las plantas están mutando para evitar las defensas de las plantas, hace que las plantas evolucionen a través de cambios en su propia composición genética. Aquí es donde entra una gran variedad de genes Rjuego que es muy similar en estructura y secuencia de ADN.
Investigadores del Instituto Earlham EI, el Laboratorio Sainsbury TSL y el Instituto James Hutton, han encontrado una nueva forma de descifrar estos grandes tramos de ADN para descubrir y anotar la resistencia a los patógenos en las plantas.
Usando el PacBio, que puede leer tramos más largos de ADN en su totalidad, junto con el flujo de trabajo del gen NB-LRR desarrollado 'RenSeq' secuenciación de enriquecimiento del gen de resistencia, los datos no solo se dirigen a los genes R, sino también a las regiones reguladoras importantesde ADN: promotores y terminadores que indican cuándo comenzar a fabricar una proteína y cuándo parar.
El Dr. Matt Clark, Jefe de Desarrollo de Tecnología en EI y autor principal del estudio, dijo: "Los parientes silvestres de los cultivos contienen un enorme repertorio de genes nuevos que podrían usarse para producir variedades más resistentes que necesitan menos tratamientos con pesticidas. CuandoPara identificar genes clave, puede ser muy difícil para los investigadores encontrar el gen de resistencia exacto debido a la gran similitud de sus secuencias de ADN.
"Los métodos de secuenciación típicos usan lecturas cortas, por ejemplo, de Illumina HiSeq, pero a menudo son demasiado cortas para separar genes similares".
"RenSeq diverge de la secuenciación normal de ADN en el PacBio al enfocar el esfuerzo de secuenciación en una familia de genes específica, es decir, los genes R. En este estudio, al optimizar múltiples pasos en la construcción de la biblioteca, podemos identificar las secuencias de codificación de proteínas y elregiones reguladoras vecinas; de hecho, en muchos casos podemos reconstruir toda la región de ADN, incluso si contiene muchos genes similares que normalmente son demasiado difíciles de distinguir. Esto significa que podemos identificar el gen exacto que confiere resistencia a una infección determinada, y se utiliza enprogramas de reproducción "
El profesor Jonathan Jones, científico principal de TSL y coautor, dijo: "Esta mejora del método RenSeq facilitará enormemente la creación de inventarios confiables de genes R en múltiples especies de plantas, ayudándonos a clonar genes adicionales que podrían proteger nuestros cultivos".
El Dr. Ingo Hein, investigador principal del Instituto James Hutton y coautor, agregó: "Los genes R pueden controlar diversas enfermedades de las plantas, incluidas las principales amenazas para la producción mundial de cultivos. La capacidad de capturar y secuenciar largos fragmentos de ADN genómico que contienenLos genes de longitud R permiten la identificación rápida de nuevos genes de resistencia funcional de especies silvestres. Estos genes, si se introducen en nuevos cultivares a través de la reproducción o rutas alternativas, podrían reducir significativamente la dependencia de los pesticidas para la producción de cultivos ".
El artículo, "Captura dirigida y secuenciación de moléculas de ADN de tamaño genético" se publica en BioTecnicas .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Earlham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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