Fact Sheet

Arabidopsis Genome Initiative

December 13, 2000

Dette materiale er primært til rådighed til arkivformål. Telefonnumre eller andre kontaktoplysninger kan være forældede; se venligst de aktuelle kontaktoplysninger under mediekontakter.

Arabidopsis thaliana er et ukrudt i sennepsfamilien, hvis hurtige vækstcyklus og lille størrelse gør den til en ideel eksperimentel model for plantebiologisk forskning. Mere end 2.500 laboratorier og 8.000 forskere verden over bruger en ny generation af værktøjer til at undersøge denne plantes genom og afsløre processer, der er fælles for alle planter.

Processen. Arabidopsis Genome Initiative (AGI) begyndte i 1996 og forenede indsatsen fra internationale hold, som havde afkodet denne vigtige genomsekvens siden begyndelsen af 1990’erne. Repræsentanter fra hvert af de store Arabidopsis-sekventeringscentre mødtes i august 1996 i National Science Foundation (NSF) i Arlington, VA, for at blive enige om en fælles fremgangsmåde. I USA blev der i 1996 iværksat et tværministerielt program med midler fra NSF, det amerikanske energiministerium og det amerikanske landbrugsministerium. Den Europæiske Union, den franske regering og Chiba Prefectural Government i Japan støtter ligeledes AGI-forskningen.

Fremtiden. Selv da genomsekvensen nærmede sig sin afslutning, indledte NSF den næste fase af Arabidopsis thaliana-genomforskningen. NSF’s nye 2010-projekt har til formål at bestemme funktionerne af 25.000 Arabidopsis-gener i løbet af det næste årti.

Værktøjer og anvendelser. Arabidopsis-forskere bruger og har udviklet en række værktøjer, bl.a:

  • Syntetiske DNA-markører til kortlægning af genomet
  • Samlinger af nyttige Arabidopsis-mutanter
  • Specialiserede teknikker til transformation af Arabidopsis-gener
  • Bioinformatik værktøjer, der udnytter de nyeste computer- og netværksmuligheder
  • Samlinger af genetiske kort

Alle disse værktøjer gør det muligt for forskerne at foretage en systematisk dissektion af Arabidopsis-genomet, hvilket har ført til færdiggørelse af dens sekvens, identifikation af mange individuelle geners funktioner og en bedre forståelse af planters adfærd generelt. Undersøgelser af Arabidopsis har forbedret vores forståelse af sygdomsresistens, rodudvikling og andre vigtige planteprocesser. Da denne forskning foregår ekstremt hurtigt, er de følgende højdepunkter på ingen måde udtømmende.

Forbedring af sygdomsresistens. Visse sorter af afgrøder er mere modstandsdygtige end andre over for bestemte virale, bakterielle eller svampepatogener. Opnåelse af sygdomsresistens er et vigtigt mål for de fleste planteforædlingsprogrammer, men sådanne hybrider er tidskrævende at producere sammenlignet med genetisk modifikation. Den molekylære kloning af et Arabidopsis-sygdomsresistensgen kaldet RPS2 har i høj grad bidraget til vores forståelse af, hvordan dette gen og lignende gener fungerer i økonomisk vigtige planter.

Forståelse af lysfølsomhed. Ved at analysere Arabidopsis har forskere vist, at planter reagerer på lys ved at integrere forskellige input-signaler gennem et komplekst genetisk netværk. Klonede gener afslørede den hidtil uopdagede kemiske karakter af en receptor for blåt lys i Arabidopsis, hvilket tyder på, at der findes en sådan mekanisme til at udløse fysiologiske reaktioner i højere planter. Dette kunne føre til planter, der kan vokse med mindre lys.

Skabelse af sundere spiseolier. Gener, der styrer syntesen af olier i Arabidopsis, er nært beslægtede med sådanne gener i kommercielle afgrøder. Dette slægtskab udnyttes til at producere planter med sundere spiseolier. Omkring en tredjedel af kalorierne i vores kost stammer fra sojabønner eller andre vegetabilske olier. De fleste vegetabilske olier er imidlertid ikke egnede til fødevarer, fordi de er stærkt flerumættede. Fedtsyregener fra Arabidopsis har modstykker i sojabønner, raps og flere andre olieafgrøder.

Fremstilling af bionedbrydelige plastmaterialer. Arabidopsis-genomsekvensen kan føre til nye bionedbrydelige plastmaterialer. Forskere har indført gener fra bakterien Alcaligenes eutrophus i Arabidopsis, hvilket får en bionedbrydelig plast (polyhydroxybutyrat eller PHB) til at ophobe sig. Da op til 20 procent af den modificerede plantes tørvægt består af PHB, har flere virksomheder indledt programmer til udvikling af sådanne plastproducerende afgrøder.

Making Vegetables and Fruits Cheaper and Hardier. Gassen ethylen påvirker planters vækst og udvikling. Landbrugsindustrien bruger den til at styre modningen af frugt og grøntsager og aldringen af blomster. Ved at forhindre planterne i at producere eller reagere på ethylen kan forskerne udvikle afgrøder, der modner hurtigere eller langsommere, alt efter ønske. Et Arabidopsis-gen formidler de biologiske virkninger af ethylen, og forskerne har isoleret en mutantform, som kan gøre planterne helt resistente over for gassen. Dette vil kunne sænke den hastighed, hvormed frugter modnes og blomster visner, betydeligt og holde dem friske længere.

Forbedring af modstandsdygtigheden over for erosion. Rodsystemet i Arabidopsis er en model til at studere, hvordan disse planteorganer dannes. Forskere har fundet en række genetiske mutationer i Arabidopsis, som påvirker rodudviklingen og bestemmer, om planterne er modstandsdygtige over for jorderosion.

Forståelse af planternes blomstring. Blomstervækst begynder med udvikling af formativt plantevæv kaldet meristem, som kan forgrene sig og danne flere blomstermeristemer, der hver især har en separat blomst. Forskning i Arabidopsis har vist, at interaktion mellem meristemgener dikterer væksten af blomsterorganer som kronblade, bægerblade og støvdragere.

-NSF-

Se også: Se også: Liste over links til Arabidopsis.

For en streaming video om Arabidopsis-genomsekvensen, se: http://www.nsf.gov/od/lpa/news/press/00/pr0094.htm
For yderligere oplysninger om NSF 2010-projektet, se: http://nsf.gov/cgi-bin/getpub?nsf0113

Kontaktpersoner for medierne
Tom Garritano, NSF, (703) 292-8070, e-mail: [email protected]

Den amerikanske National Science Foundation driver nationen fremad ved at fremme grundforskning inden for alle områder af videnskab og teknik. NSF støtter forskning og mennesker ved at stille faciliteter, instrumenter og finansiering til rådighed for at støtte deres opfindsomhed og bevare USA som en global leder inden for forskning og innovation. Med et budget for finansåret 2021 på 8,5 mia. dollars når NSF’s midler ud til alle 50 stater gennem bevillinger til næsten 2.000 gymnasier, universiteter og institutioner. Hvert år modtager NSF mere end 40.000 konkurrerende forslag og giver omkring 11.000 nye bevillinger. Disse bevillinger omfatter støtte til forskningssamarbejde med industrien, forskning og drift i Arktis og Antarktis samt USA’s deltagelse i internationale videnskabelige bestræbelser.

mail icon Få nyhedsopdateringer via e-mail

Få kontakt med os online
NSF’s websted: nsf.gov
NSF News: nsf.gov/news
For News Media: nsf.gov/news/newsroom
Statistik: nsf.gov/statistics/
Præmieringsdatabase: nsf.gov/awardsearch/

Følg os på sociale medier
Twitter: twitter.com/NSF og twitter.com/NSFspox
Facebook: facebook.com/US.NSF />Instagram: instagram.com/nsfgov