Zhbllokimi i informacionit gjenetik të një fieri mund të na ofrojë zgjidhje të mundshme për çështje të shumta me të cilat përballemi planet sot.
In gjenomit renditja, ADN sekuenca bëhet për të përcaktuar rendin e nukleotideve në çdo molekulë specifike të ADN-së. Ky renditje e saktë është me vlerë për të qenë në gjendje të kuptojmë llojin e informacionit gjenetik të bartur në ADN. Meqenëse gjenet kodojnë për proteinat që janë përgjegjëse për shumicën e funksioneve të trupit, ky informacion mund të ndihmojë për të kuptuar efektin e funksionit të tyre në trup. Sekuenca e përfunduar gjenomit i një organizmi dmth e gjithë ADN-ja e tij është një detyrë komplekse dhe sfiduese dhe duhet bërë pak nga pak duke e ndarë ADN-në në copa më të vogla, duke i renditur ato dhe pastaj duke i bashkuar të gjitha. Për shembull, njeriu i plotë gjenomit sekuencimi i tij në 2003 zgjati 13 vjet dhe një kosto totale prej 3 miliardë dollarësh. Me përparimin në teknologji Gjenomi mund të renditet relativisht më shpejt dhe me një kosto më të ulët duke përdorur metoda si sekuenca Sanger dhe sekuenca e gjeneratës tjetër. Pasi një gjenom është sekuencuar dhe deshifruar, hapen mundësi të pakufizuara për identifikimin e fushave të mundshme të kërkimit biologjik dhe për të bërë përparim drejt zhvillimit të synuar të aplikacionit.
Një ekip prej 40 studiuesish nga Universiteti Cornell dhe nga e gjithë bota kanë renditur të plotë gjenomit të një uji fier i quajtur Azolla filiculoides1,2. Kjo fier zakonisht shihet se po rritet në temperatura më të ngrohta dhe në rajone tropikale të botës. Projekti i zbulimit të sekreteve gjenomike të fierit ka qenë në projekt për një kohë dhe është mbështetur nga fondet prej 22,160 USD nga 123 mbështetës përmes një faqeje grumbullimi të financimit të quajtur Experiment.com. Studiuesit përfundimisht morën fonde për të kryer sekuencën nga Instituti i Gjenomikës së Pekinit në bashkëpunim me Universitetin e Utrecht. Kjo specie e vogël e fierit lundrues që përshtatet mbi një gozhdë ka një madhësi gjenomi prej 75 gigabazash (ose miliardë çifte bazë). Fierët dihet se kanë të mëdha Gjenomi, mesatarisht 12 gigabaza në madhësi, megjithatë asnjë nga gjenomet më të mëdha të fierit nuk është deshifruar deri më tani. Një projekt i tillë i përpunuar kishte për qëllim të jepte të dhëna se cili mund të ishte potenciali i këtij fieri.
Shumë aspekte interesante të fierit Azolla janë zbuluar mbi këtë gjenomit studimi i renditjes i publikuar në Bimët e natyrës dhe kanë dhënë drejtim për kërkime të ardhshme mbi fushat e mundshme në të cilat ky fier mund të jetë i dobishëm. Fieri Azolla ishte i përhapur dhe u rrit pothuajse 50 milion vjet më parë në këtë planet rreth Oqeanit Arktik. Gjatë asaj kohe Toka ishte gjithashtu më e ngrohtë në krahasim me kushtet aktuale dhe kjo fier mendohej se luante një rol të rëndësishëm në mbajtjen e planet ftohës duke kapur rreth 10 trilion ton dioksid karboni nga atmosfera gjatë 1 milion viteve. Këtu shohim një rol të mundshëm për këtë fier në luftimin dhe mbrojtjen tonë planet nga ngrohja globale e shkaktuar nga ndryshimet klimatike.
Gjithashtu mendohet se fieri luan një rol të rëndësishëm në fiksimin e azotit, një proces i cili kombinon azotin e lirë (N2) në atmosferë - një gaz inert i disponueshëm me bollëk në ajër - me elementë të tjerë kimikë për të krijuar komponime më reaktive me bazë azoti, p.sh. amoniaku, nitratet etj të cilat më pas mund të përdoren në aplikime të ndryshme si plehrat për qëllime bujqësore. Genome të dhënat na tregojnë për një marrëdhënie simbiotike (përfitim të ndërsjellë) të këtij fieri me një cianobakter të quajtur Nostoc azollae. Gjethja e fierit i pret këto cianobaktere në vrima të vogla dhe këto baktere rregullojnë azotin duke prodhuar kështu oksigjen të cilat fieri dhe bimët në rritje përreth mund të përdorin. Nga ana tjetër, ciano bakteret mbledhin energji përmes fotosintezës së bimëve kur fieri i siguron asaj lëndë djegëse. Prandaj, ky fier mund të përdoret si një pleh natyral i gjelbër dhe ndoshta të eliminojë përdorimin e plehrave azotike duke përhapur praktikat më të qëndrueshme të bujqësisë. Autorët thonë se duke pasur të dyja Gjenomi të cianobaktereve dhe tani fierit, kërkimi mund të fokusohet në zhvillimin dhe adoptimin e praktikave të tilla të qëndrueshme. Është interesante se fieri Azolla tashmë është shtuar në orizoret si pleh i gjelbër nga fermerët aziatikë për më shumë se 1000 vjet.
Studiuesit kanë identifikuar gjithashtu një gjen të rëndësishëm të modifikuar natyrshëm (insekticid) në fier, i cili shihet se ka aftësinë për të siguruar rezistencë ndaj insekteve. Ky gjen kur transferohet në bimët e pambukut siguron mbrojtje masive nga insektet. Ky gjen 'insekticid' mendohet se është transferuar ose 'dhuruar' nga bakteret në fier dhe shihet të jetë një komponent shumë specifik i prejardhjes së fierit, dmth. është transmetuar me sukses nga brezi në brez. Zbulimi i mbrojtjes së mundshme nga insektet do të ketë një ndikim të fortë në praktikat bujqësore.
Ky studim tregon se 'shkenca e pastër' e zbulimit të informacionit gjenomik të parë ndonjëherë nga fieret është një hap i madh në drejtim të zbulimit dhe kuptimit të gjeneve të rëndësishme të bimëve. Ndihmon gjithashtu në një kuptim më të mirë të historisë evolucionare të fierëve, dmth. se si tiparet e tyre kanë evoluar gjatë brezave. Kuptimi i bimëve është shumë i rëndësishëm për të eksploruar dhe kuptuar se si flora dhe fauna ekzistojnë së bashku miqësisht në vendin tonë. planet dhe një hulumtimi të tillë duhet t'i kushtohet rëndësi në vend që ta etiketojë atë si diçka që nuk është mjaft domethënëse. Pas renditjes së Azolla filiculoides dhe Salvinia cucullata, më shumë se 10 lloje fieri janë tashmë në përgatitje për kërkime të mëtejshme.
***
{Mund të lexoni punimin origjinal kërkimor duke klikuar lidhjen DOI të dhënë më poshtë në listën e burimeve të cituara}
Burimi (s)
1. Fay-Wei L et al. 2018. Fier Gjenomi sqarojnë evolucionin e bimëve të tokës dhe simbiozat cianobakteriale. Bimët e natyrës. 4 (7). https://doi.org/10.1038/s41477-018-0188-8
2. Fernbase https://www.fernbase.org/. [Afruar më 18 korrik 2018].
***
