3. Miško medžių genomika. 3.1 Įvadas į genomiką. 3.2 Molekulinių žymenų sistemos. 3.3 Kiekybinių požymių lokusų identifikavimas. 3.4 Genomų sekvenavimas. 3.5 Genų ekspresijos analizė. 3.6 Genų.
Download ReportTranscript 3. Miško medžių genomika. 3.1 Įvadas į genomiką. 3.2 Molekulinių žymenų sistemos. 3.3 Kiekybinių požymių lokusų identifikavimas. 3.4 Genomų sekvenavimas. 3.5 Genų ekspresijos analizė. 3.6 Genų.
3. Miško medžių genomika. 3.1 Įvadas į genomiką. 3.2 Molekulinių žymenų sistemos. 3.3 Kiekybinių požymių lokusų identifikavimas. 3.4 Genomų sekvenavimas. 3.5 Genų ekspresijos analizė. 3.6 Genų identifikacija, funkcijos nustatymas ir genolapiai. 3.7 Bioinformatika. A.Pliūra Genetikos ir selekcijos skyrius 3.1 Įvadas į genomiką Genomika tai genetinių tyrimų šaka apimanti genų ir jų funkcijos tyrimus (genomo tyrimai). Genomika suderina visų genetikos sričių metodus ir rezultatus, pagrindinį dėmesį skiriant molekulinei genetikai (molekuliniai žymenys, QTL, DNR sekvenavimas, genų ekspresija ir identifikacija), rekombinantinės DNR technologijoms (GMO sukūrimo metodai) ir bioinformatikai (informacijos naudojimo efektyvumas). Biotechnologijos Pagrindinis genomikos tikslas biotechnologijos disciplinų grandyje – identifikuoti genus ir nustatyti jų funkcijas A.Pliūra Genetikos ir selekcijos skyrius Genomika Genomikos šakos: 1.Struktūrinė genomika 2.Funkcinė genomika 3.Palyginamoji genomika 4.Asociatyvinė genomika 5.Statistinė genomika 6.Ekosisteminė genomika A.Pliūra Genetikos ir selekcijos skyrius Schema Genomikos ryšiai su kitomis mokslo šakomis Mendelio genetika Genetinis paveldimumas Genas, lokusas, alelis Alelių segregacija Gameta ir haplotipas Dominavimas Mutacija Populiacinė genetika Alelių ir genotipų dažniai Pusiausvyra Atranka, dreifas, migracija Mutacija Citogenetika Ląstelė, kariotipas, chromosoma Mejozė ir mitozė Rekombinacija, krosingoveris ir sukibimas Molekulinė genetika DNR struktūra Genetinis kodas Genų reguliacija, perrašymas ir išvertimas DNR mutacijos Genomika Kiekybinė genetika Genetiniai žymenys Sukibimo ir fiziniai genolapiai QTL genolapiai Genų suradimas ir identifikacija Požymių ir metabolizmo genetinė kontrolė Paveldimumas Adityviniai ir neadityviniai genetiniai efektai Genotipo sąveika su aplinka Selekcija Bioinformatika Struktūrinė genomika Genetinių žymenų išvystymas Genomo sekvenavimas Klonų bibliotekos Sukibimo analizė ir genolapiai Funkcinė genomika Genų ekspresijos analizė DNR mikrogardelės Genų funkcija Genų ir požymių ryšys Duomenų bazės Sekų surinkimas, palyginimas ir anotacija Duomenų kaupimas ir komunikacija Robotinės sistemos A.Pliūra Genetikos ir selekcijos skyrius Strukt ir funkc genomika Struktūrinė genomika Ji užsiima genų identifikavimu ir jų padėties chromosomoje nustatymu. Genai identifikuojami nustatant DNA nukleotidų seką. Palyginant DNR sekas su duomenų bazėse esamų žinomų genų su žinomomis funkcijomis nustatoma atrastų genų biocheminė funkcija. Adaptacinių požymių genetinės variacijos tyrimai sudarant genolapius ir analizuojant kiekybinių požymių lokusus (QTL) Funkcinė genomika Genų funkcijų išaiškinimas ir nustatymas kaip genai lemia fenotipą. Remiasi DNR mikrogardelių ir panašiais metodais, identifikuojant išreikštus genus skirtingose medžių organų vystymosi stadijose, skirtingose medžių ontogenezės stadijose ar skirtingomis ekologinėmis sąlygomis A.Pliūra Genetikos ir selekcijos skyrius Strukt ir funkc genomika Palyginamoji genomika Skirtingų medžių rūšių genetinės informacijos palyginimas siekiant suprasti genų organizaciją, ekspresiją ir evoliucinius skirtumus. Tikimasi, kad medžių rūšių adaptacijos klausimus padės geriau suprasti palyginimas su genomų ypatybėmis tų modelinių rūšių, kurių genomai ir fiziologiniai, vystymosi bei biocheminiai požymiai jau yra gerai ištirti (pvz. tuopų, eukaliptų, pušų, brasikos, ir kt.). Asociatyvinė genomika Ieškoma mutacijų populiacijose analizuojant ryšių pusiausvyros nebuvimą (likage disequilibrium) ir įvertinant asociacijas tarp alelių ir fenotipų. Šis principas yra efektyvus surandant adaptacines mutacijas – atsparumą ligoms, sausroms, šalnoms. QTL analizės, kandidatinių genų suradimo ir palyginamųjų genolapių pagalba bus galima atlikti asociacijos studijas įvertinant alelių ar haplotipų efektus fenotipui. A.Pliūra Genetikos ir selekcijos skyrius E k o s i s t e m g e n o m i k a Ekosisteminė genomika Ekosisteminė genomika – pati naujausia genomikos disciplina, integruojanti genetiką, genomiką, ekologiją ir evoliuciją tiriant genetinį ekosistemos komponentų atsaką į abiotinį ir biotinį selekcinį spaudimą. Siekia suprasti veiksnius, kurie įtakoja bioįvairovės evoliuciją. A.Pliūra Genetikos ir selekcijos skyrius E V O L T R E E 2006 m. pradedama nauja ES FR6 programa EVOLTREE (2006-2010 m., 14,3 mln €, dalyvauja 25 mokslo institucijos iš 15 Europos šalių), kuri bus viena iš ekosisteminės genomikos pradininkių. •Bus tiriami klimato pokyčių evoliuciniai aspektai – įvertinama įvairių medžių rūšių ir susijusių rūšių adaptacijos galimybės pagal jų populiacijų genetinę įvairovę, kuri bus nustatoma naudojant moderniausius genomikos metodus. •Numatoma identifikuoti adaptacijai klimato pokyčiams reikšmingus genus trijose modelinėse medžių gentyse (Pinus, Populus ir Quercus), fitofaginių vabzdžių (Lymantria) ir mikoryzinių grybų (Laccaria ir Glomus). •Bus įvertintas medžių, vabzdžių ir grybų adaptacinių genų nukleotidų įvairovės lygis ir pasiskirstymas. •Numatoma įvertinti medžių poveikį bendrijų sudėčiai ir struktūrai. •Rekonstruojant medžių rūšių istoriją bus ištirta medžių evoliucijos sparta ir numatyti galimas atsakas į globalius aplinkos pokyčius. •Bus įgyvendinta nepriklausoma reprodukcinės medžiagos identifikacija ir sertifikacija, provenencijų rajonavimas, medienos produktų kilmės identifikacija bei nelegalių kirtimų nustatymas naudojant molekulinius metodus. •Parengtos genetinės įvairovės išlaikymo rekomendacijos, kriterijai ir indikatoriai. A.Pliūra Genetikos ir selekcijos skyrius