Сибирский федеральный университет

Пихта обыкновенная (Abies alba Mill.) — наиболее распространённое хвойное дерево в европейских высокогорных экосистемах, имеющая большое экологическое и хозяйственное значение. В недалёком прошлом естественные пихтовые леса неоднократно испытывали негативное влияние из-за изменений в землепользовании, а в настоящее время страдают из-за глобального изменения климата. Для прогнозирования распространения и выживания этого дерева в меняющихся климатических условиях международный коллектив исследователей из более чем десяти ведущих европейских стран впервые полностью прочитал (отсеквенировал) геном пихты и опубликовал полученные данные в престижном журнале американского генетического общества «G3: Genes, Genomes, Genetics».

Уникальность проекта состоит ещё и в том, что подобное исследование впервые проведено на «краудфандинговой» основе — средства были предоставлены членами консорциума, международной сети, по изучению геномики альпийских лесов (Alpine Forest Genomics Network или AForGeN).

По словам участника проекта, члена консорциума и соавтора статьи, профессора Гёттингенского университета (Германия) и Техасского АМ университета (США), ведущего научного сотрудника Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН, руководителя лаборатории лесной геномики и НОЦ геномных исследований Сибирского федерального университета Константина Крутовского, это значительное достижение, учитывая гигантский размер генома хвойных (к которым, кроме пихты, относятся также сосна, ель, дугласия, тсуга и лиственница), в 4–9 раз превышающий размер генома человека.

«В настоящее время в мире удалось отсеквенировать только 7 видов хвойных, включая единственный вид лиственницы, просеквенированный и аннотированный в лаборатории лесной геномики Сибирского федерального университета. В целом, в полученном ядерном геноме пихты было функционально аннотировано 50 757 полноразмерных генов», — сообщил Крутовский.

По словам учёного, полученные данные заложили основы для изучения генетических механизмов, благодаря которым пихта может адаптироваться к изменениям окружающей среды, особенно к экстремальным явлениям — засухам, пожарам, инвазиям вредоносных грибов и насекомых.

«Эта первая геномная сборка пихты — важный ресурс, который полностью общедоступен и, надеюсь, далее будет исследоваться более глубоко. Благодаря прочтению и сборке генома этого дерева мы сможем также разработать полногеномные молекулярно-генетические ДНК-маркёры для геномной селекции и более эффективного генетического мониторинга европейских пихтовых лесов. Полученные данные можно использовать для изучения генов, связанных с ценными селекциоными и адаптивным признаками, например, связанных с ростом и качеством древесины, устойчивостью к засухе, вредителям, заболеваниям, и т. д.), а также для разработки систем геномного редактирования», — резюмировал Константин Крутовский.