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Systematic analysis of factors controlling meiotic recombination in higher plants

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Nuove modalità per migliorare la diversità dei raccolti

I ricercatori hanno identificato una serie di geni e proteine vegetali in grado di migliorare i risultati della selettocoltura, attraverso una più ampia condivisione di informazioni genetiche durante la riproduzione sessuale.

Cambiamento climatico e Ambiente

Poiché la popolazione mondiale continua ad aumentare, diventa sempre più essenziale che i raccolti risultino sufficientemente produttivi da soddisfare il fabbisogno alimentare. La riproduzione sessuale delle piante detiene potenzialità di migliorare le strategie di selettocoltura, ma nel frattempo occorre aumentare la divulgazione delle informazioni genetiche. Il progetto MEIOSYS (Systematic analysis of factors controlling meiotic recombination in higher plants), finanziato dall’UE, ha indagato sul processo denominato meiosi in tre specie vegetali, le quali potrebbero essere sfruttate per creare una maggiore varietà genetica, aumentare la produzione di alimenti e garantire la sicurezza alimentare. La meiosi è un processo di divisione cellulare utilizzato sia dalle piante che dagli animali, per produrre sperma e uova per la riproduzione. Il processo non soltanto garantisce il passaggio del numero corretto di cromosomi, ma mescola anche i geni delle generazioni precedenti per determinare la variazione genetica nell’ambito di una specie. Mediante avanzati strumenti molecolari e bioinformatici, gli scienziati si sono concentrati sulla Arabidopsis thaliana, la specie brassica e l’orzo. Il progetto è iniziato con la predisposizione di un database, che ha ricavato i dati dalla letteratura accademica e dai database pubblici nel campo della genetica. Nel database saranno inclusi anche i dati generati da MEIOSYS. MEIOSYS ha poi utilizzato avanzate tecniche di proteomica per cercare nuove proteine vegetali che potrebbero essere implicate nella meiosi. Questo processo è riuscito a identificare nuove proteine coinvolte nei complessi meiotici. Il progetto ha poi vagliato oltre 4 000 linee di Arabidopsis, sotto il profilo dei geni che migliorano la frequenza della ricombinazione genetica durante la meiosi. Sono stati identificati ventisei potenziali candidati, tre dei quali sono stati ulteriormente analizzati. Applicando la genomica e altri avanzati metodi biologici alle piante coltivate, gli scienziati sperano di conseguire la massima variabilità genetica, garantendo la sicurezza alimentare per il futuro.

Parole chiave

Riproduzione sessuale, geni vegetali, strategie di selettocoltura, ricombinazione meiotica, meiosi, sicurezza alimentare

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