Il genoma del frumento

Con 6 copie di ogni cromosoma e 17 miliardi di paia di basi (cinque volte quelle che compongono il genoma umano) il genoma del frumento (Triticum aestivum) viene definito da Moreno Colaiacovo, giovane e brillante ricercatore, "un vero e proprio incubo per chi si occupa di genomica". Nonostante questa sua fama, però, i ricercatori (tra i quali il nostro Moreno) hanno ugualmente raggiunto un grandissimo risultato, un primo sequenziamento del genoma del frumento, tanto da meritarsi copertina, sezione speciale e lettura gratuita (previa registrazione) sulla rivista scientifica Science.Quattro sono i lavori pubblicati su Science e disponibili gratuitamente dopo essersi registrati: A chromosome-based draft sequence of the hexaploid bread wheat (Triticum aestivum) genome di  K. Mayer et al., Ancient hybridizations among the ancestral genomes of bread wheat di  T. Marcussen et al., Genome interplay in the grain transcriptome of hexaploid bread wheat di  M. Pfeifer et al. e Structural and functional partitioning of bread wheat chromosome 3B di  F. Choulet et al.
Il primo articolo, Mayer et al. è quello che vede la collaborazione di Moreno Colaiacovo. Nel suo blog, Moreno spiega come si è svolto il lavoro all'interno dell'International Wheat Genome Sequencing Consortium, un consorzio che ha lo scopo di sequenziare il genoma del frumento, per lo meno al livello del riso (a quanto precisano), e anche per migliorare qualità e resa di questo cereale:

Il consorzio internazionale che si occupa di sequenziare Triticum aestivum ha dovuto seguire una strategia un po’ laboriosa per tentare di superare questi ostacoli: con una apposita tecnica sono stati separati i 21 (7×3) cromosomi che compongono il suo genoma, e ogni cromosoma è stato poi sequenziato e assemblato in modo indipendente. Dopodiché è iniziato il lungo lavoro di annotazione: geni codificanti proteine, elementi ripetuti, microRNA. Ed è qui che entro in gioco io: i microRNA sono stati il mio pane quotidiano per tutto il mio dottorato. [Vi presento il genoma del frumento]

Moreno si è occupato dunque dei  microRNA:

molecole [che] svolgono una importante funzione di regolazione, spegnendo all’occorrenza i ben più famosi geni che codificano proteine. Sappiamo che molti microRNA svolgono una funzione importante in condizioni di stress della pianta, come siccità o infezioni da patogeni, ma è soprattutto per il loro ruolo durante lo sviluppo che sono diventati celebri. [Vi presento... cit.]

anche se non è un compito poi così facile:

Purtroppo i microRNA hanno un aspetto abbastanza anonimo: li riconosci perché si ripiegano a formare una struttura simile a una forcina per capelli, ma ahimé di possibili forcine per capelli se ne trovano a milioni in un genoma.  [Vi presento... cit.]

Ma alla fine i risultati sono arrivati. Anche se si tratta, per ora, di quello che viene chiamato  un sequenziamento draft, una prima bozza, ha permesso comunque di individuare la posizione di 124.201 geni, tutti importanti dal punto di vista agronomico. E' una prima e fondamentale tappa verso il sequenziamento completo, uno degli obiettivi dell' IWGSC.Un'ottima introduzione è presente sul sito delle Scienze: Frumento, tutti i segreti di un genoma complesso.
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Mayer, K., Rogers, J., Dole el, J., Pozniak, C., Eversole, K., Feuillet, C., Gill, B., Friebe, B., Lukaszewski, A., Sourdille, P., Endo, T., Kubalakova, M.,  ihalikova, J., Dubska, Z., Vrana, J.,  perkova, R.,  imkova, H., Febrer, M., Clissold, L., McLay, K., Singh, K., Chhuneja, P., Singh, N., Khurana, J., Akhunov, E., Choulet, F., Alberti, A., Barbe, V., Wincker, P., Kanamori, H., Kobayashi, F., Itoh, T., Matsumoto, T., Sakai, H., Tanaka, T., Wu, J., Ogihara, Y., Handa, H., Maclachlan, P., Sharpe, A., Klassen, D., Edwards, D., Batley, J., Olsen, O., Sandve, S., Lien, S., Steuernagel, B., Wulff, B., Caccamo, M., Ayling, S., Ramirez-Gonzalez, R., Clavijo, B., Wright, J., Pfeifer, M., Spannagl, M., Martis, M., Mascher, M., Chapman, J., Poland, J., Scholz, U., Barry, K., Waugh, R., Rokhsar, D., Muehlbauer, G., Stein, N., Gundlach, H., Zytnicki, M., Jamilloux, V., Quesneville, H., Wicker, T., Faccioli, P., Colaiacovo, M., Stanca, A., Budak, H., Cattivelli, L., Glover, N., Pingault, L., Paux, E., Sharma, S., Appels, R., Bellgard, M., Chapman, B., Nussbaumer, T., Bader, K., Rimbert, H., Wang, S., Knox, R., Kilian, A., Alaux, M., Alfama, F., Couderc, L., Guilhot, N., Viseux, C., Loaec, M., Keller, B., & Praud, S. (2014). A chromosome-based draft sequence of the hexaploid bread wheat (Triticum aestivum) genome, Science, 345 (6194), 1251788-1251788 DOI: 10.1126/science.1251788
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