شنبه ۲۹ آذر ۱۳۹۹ - ۱۰:۵۲
دستاوردهای مهم ناشی از تعیین توالی ژنوم‌های گیاهی

شناسایی و استفاده از تغییرات ژنتیکی القایی و طبیعی، هدف اصلی تحقیقات گیاهی است که پیامدهای مهمی در ژنتیک جمعیت‌ها، تکامل و پرورش ارقام زراعی دارد.

به گزارش خبرگزاری کتاب ایران(ایبنا)، بیوانفورماتیک دانش استفاده از علوم کامپیوتر و آمار و احتمالات در شاخه زیست‌شناسی مولکولی است. بیوانفورماتیک یک دانش بین رشته‌ای است که شامل روش‌ها و نرم‌افزارهایی برای فهم اطلاعات زیستی است. به عبارتی دیگر از بیوانفورماتیک برای تجزیه و تحلیل درون کامپیوتریِ مسائل زیست‌شناسی با استفاده از تکنیک‌های ریاضی و آمار استفاده می‌شود.
 
امروزه دانش بیوانفورماتیک، جایگاه ویژه‌ای در رشته‌های مختلف بیولوژی و کشاورزی دارد و کاربرد آن در پژوهش‌های کشاورزی در حال افزایش است. از این‌رو، آشنایی با روش‌ها و نحوه تفسیر و کاربرد نتایج آن‌ها از اهمیت خاصی برخوردار است.
 
کتاب «بیوانفورماتیک گیاهی؛ روش‌ها و قراردادها» تألیف دیوید ادواردز که به‌تازگی با ترجمه مشترک رودابه راوش، زهرا زینتی و الهام اشرفی دهکردی به چاپ رسیده، در 11 فصل، ضمن ارائه اطلاعاتی درباره ژنوم گیاهی در ادامه به بررسی مباحثی همچون پایگاه ژنتیک و ژنومی ذرت، منبعی برای منبع ژنومیکس گندم، شناسایی توالی نواحی ژنومی با استفاده از TAGdb، نمایش اسمبلی‌ها و نقشه‌یابی‌های مربوط به توالی‌یابی نسل بعدی، تجزیه و تحلیل داده‌های ژنوتایپینگ با تعیین توالی و یافتن و تعیین ویژگی‌های تکرارها در ژنوم‌های گیاهی می‌پردازد.
 
پایگاه‌های داده ژنوم و منابع تجزیه و تحلیل روی ژنوم‌های منفرد متمرکز هستند و هدف آن‌ها ارائه پایگاه‌های داده انعطاف‌پذیر و قابل نگهداری برای ژنوم‌های گیاهی نمونه به‌عنوان پشتوانه است که داده‌های تجربی مثلا حاصل از ژنومیکس عملکردی دارای توان بالا را می‌توان براساس آن سازماندهی و تجزیه و تحلیل کرد. علاوه بر این، ژنوم گیاهان نمونه و گیاهان زراعی معیاری برای ژنومیکس مقایسه‌ای هستند که ابزارهای تخصصی مانند مشاهده‌گر به آن کمک می‌کنند تا بتواند ترتیب ژن‌های محافظت‌شده را بین گونه‌های مرتبط در سطح میکرو و ماکرو بررسی کند. ژنوم بسیاری از گیاهان مهم و اقتصادی مانند گندم، جو و چاودار، به دلیل پیچیدگی بسیار و اندازه بزرگ ژنوم، چالش بزرگی برای اسمبلی توالی و تجزیه و تجلیل بیوانفورماتیک به‌شمار می‌آید.
 

افزایش داده‌های ژنومی برای کاربردهای علوم زیستی
«ظهور فناوری‌های نسل جدید توالی‌یابی، منجر به افزایش بسیار زیاد داده‌های ژنومی برای کاربردهای متعددی در علوم زیستی شده است. این کاربردها عبارتند از: مگاژنومیکس، پیش‌بینی SNP، شناسایی واریانت ساختاری ژنومی، مطالعات متیلاسیون DNA، تجزیه و تحلیل بیان mRNA، ژنومیکس سرطان و پزشکی شخصی. اولین مرحله پیش از هر نوع تجزیه و تحلیل پایین‌دستی شامل هم‌ردیفی قطعات توالی DNA به‌صورت خوانش‌های تعیین توالی شده به یک ژنوم رفرنس مناسب است. هدف هم‌ردیفی توالی، یافتن موقعیت در ژنوم رفرنسی است که بهترین ارتباط را با توالی DNA مشاهده شده دارد. نواحی شباهت می‌توانند به دلیل رابطه عملکردی، ساختاری یا تکاملی بین توالی‌ها باشند.»

اهمیت تعیین توالی ژنوم‌های گیاهی
«وقتی اولین توالی ژنوم گیاهی در سال 2000 منتشر شد، یک دستاورد قابل‌توجه و منادی کاربرد ابزارهای ژنومیکس برای تحقیقات گیاهی بود. انتخاب این گونه‌ها، با داشتن یکی از کوچکترین ژنوم‌های گیاهی و DNA تکراری با پراکندگی محدود، تا حدودی ناشی از مقرون به‌صرفه بودن و کارآمدی فناوری‌های تعیین توالی موجود است. امروزه پیشرفت‌های دگرگون‌کننده در چارچوب‌های تعیین توالی و شیمی که به کاهش هزینه به‌ازای هر باز انجامیده است، نقش مهمی در رمزگشایی ژنوم‌های پیچیده چندگانه داشته است. تا به امروز، 55 ژنوم گیاهی تعیین توالی شده‌اند و به‌طور عمومی در دسترس قرار گرفته‌اند.


تعیین توالی نسل بعدی در ترکیب با چنین توالی‌های ژنوم مرجعی اجازه می‌دهد تا رویکردهای بسیاری برای شناسایی، تجزیه و تحلیل و به تصویر کشیدن تغییرات ژنتیکی بنیادی به‌کار روند. شناسایی و استفاده از تغییرات ژنتیکی القایی و طبیعی، هدف اصلی تحقیقات گیاهی باقی مانده است که پیامدهای مهمی در ژنتیک جمعیت‌ها، تکامل و پرورش ارقام زراعی دارد.»
 
نخستین چاپ از جلد دوم کتاب «بیوانفورماتیک گیاهی؛ روش‌ها و قراردادها» در 278 صفحه با شمارگان 500 نسخه به بهای 55 هزار تومان از سوی انتشارات جهاد دانشگاهی واحد چهارمحال و بختیاری راهی بازار نشر شده است.

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.

برگزیده

پربازدیدترین

تازه‌ها