เซ็กซี่บาคาร่า เมื่อลำดับจีโนมมนุษย์ครั้งแรกในปี 2544 โครงการมุ่งเน้นไปที่บุคคลเพียงคนเดียว นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา มีการรวบรวมจีโนมใหม่หลายตัวและมีการสร้างข้อมูลทางพันธุกรรมเพิ่มเติมสำหรับบุคคลหลายพันคน ทำให้เกิดภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นของการแต่งพันธุกรรมของมนุษย์ โดยมีความหมายในวงกว้างต่อสุขภาพของมนุษย์ ตั้งแต่วิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์ไปจนถึงมานุษยวิทยา ตอนนี้นักวิจัยวางแผนที่จะเริ่ม
กระบวนการที่คล้ายคลึงกันกับข้าวโพด
แม้ว่าข้าวโพดหรือข้าวโพดเลี้ยงสัตว์จะเป็นพืชที่ปลูกกันอย่างแพร่หลายและมีความหลากหลายทางพันธุกรรมมากที่สุดในโลก การวิเคราะห์จีโนมของข้าวโพดเกือบทั้งหมดอาศัยสายพันธุ์เดียว ความพยายามในการเพาะพันธุ์สมัยใหม่ในการปรับปรุงผลิตภาพนั้นต้องการความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมและการใช้งานส่วนเพิ่ม ซึ่งต้องการความเข้าใจที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นเกี่ยวกับความหลากหลายทางพันธุกรรมของข้าวโพดเลี้ยงสัตว์
นักวิจัยจาก University of Georgia, Iowa State University และ Cold Spring Harbor Laboratory ในนิวยอร์ก จะทำงานร่วมกันเพื่อจัดลำดับ ประกอบ และใส่คำอธิบายประกอบ 26 บรรทัดที่แตกต่างกันซึ่งได้รับการคัดเลือกเพื่อแสดงถึงความหลากหลายของข้าวโพด โครงการที่ได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติจะรวมเทคโนโลยีการจัดลำดับดีเอ็นเอระดับแนวหน้าเข้ากับเทคนิคที่เรียกว่าการทำแผนที่ด้วยแสงเพื่อผลิตชุดจีโนมคุณภาพสูงพร้อมการกำหนดลักษณะและการปล่อย 26 สายในสองปี
Kelly Dawe ศาสตราจารย์ด้านการวิจัยที่โดดเด่นของ UGA’s Franklin College of กล่าวว่า “การเปลี่ยนจากการอ้างอิงเดียวไปยังมุมมองที่กว้างเกี่ยวกับละครยีนทั้งหมดและรูปแบบการแสดงออกของยีนจะเป็นก้าวสำคัญในวิธีที่เราใช้การวิเคราะห์จีโนมในพืชผล ภาควิชาพันธุศาสตร์และศิลปศาสตร์ และผู้วิจัยหลักด้านทุนสนับสนุน “เป็นสิ่งที่ไม่เคยเกิดขึ้นกับพืชผลในระดับนี้”
ทีมวิจัยจะสร้างสิ่งที่เรียกว่า pangenome ของข้าวโพด ซึ่งเป็นตัวแทนของความหลากหลายในระดับสายพันธุ์ของยีน โดยการจัดลำดับหลายสาย การวิจัยจะระบุการผสมผสานของยีนใหม่ที่มีการทำซ้ำหรือจัดเรียงใหม่ ซึ่งปรากฏในบางสายหลายครั้งและในบางครั้งอาจมีเพียงครั้งเดียวหรือไม่มีเลย สำเนาพิเศษมักจะแสดงการแสดงออกที่แปลกใหม่หรือนำเสนอลักษณะเฉพาะที่จะไม่เป็นที่รู้จักหากมีการเรียงลำดับเพียงบรรทัดเดียว
Matt Hufford นักวิจัยร่วมในโครงการและผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ Iowa State University กล่าวว่า “เส้นที่จัดลำดับจะรวมถึงพันธุ์ต่างๆ จากทั้งเขตร้อนและเขตอบอุ่น และลำดับของพวกมันน่าจะช่วยให้เราเข้าใจว่าข้าวโพดปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันได้อย่างไร” . “การทำความเข้าใจวิธีที่ข้าวโพดปรับตัวสามารถอำนวยความสะดวกในการพัฒนาสายพันธุ์สำหรับเงื่อนไขใหม่”
“นี่เป็นวิธีการทำงานของวิวัฒนาการวิธีหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงรูปแบบการแสดงออกของยีนอาจส่งผลต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นสำเนาที่ซ้ำกันจึงเกิดขึ้น โดยมีการกลายพันธุ์และหน้าที่ต่างกันเล็กน้อย ระยะเวลาในการแสดงออกที่แตกต่างกัน และการตอบสนองต่อสภาวะต่างๆ” Dawe กล่าว
การประกอบจีโนมเกี่ยวข้องกับการสกัดดีเอ็นเอและตัดเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ซึ่งจะถูกจัดลำดับและประกอบใหม่เพื่อแสดงจีโนมจริงโดยใช้คอมพิวเตอร์และอัลกอริธึมอันทรงพลัง การประกอบใหม่ครั้งแรกประกอบด้วยชิ้นส่วนลำดับที่ไม่เรียงลำดับหลายร้อยหรือหลายพันชิ้น การทำแผนที่แบบออปติคัลซึ่งเป็นเทคนิคสำหรับการสร้างแผนที่กรอบงานที่มีคำสั่งยาวช่วยให้นักวิจัยสามารถรวบรวมการแสดงจีโนมได้อย่างแม่นยำและต่อเนื่องกันมากขึ้น
Dawe กล่าวว่า “เทคโนโลยีนี้ช่วยให้เราสามารถจัด
ระเบียบชิ้นส่วนต่างๆ ได้อย่างแม่นยำในที่ที่ควรจะไป ทำให้เรายืนยันการจัดวางได้อย่างรวดเร็วและเร่งกระบวนการประกอบทั้งหมดให้เร็วขึ้น” Dawe กล่าว
ความเร็วของโครงการนี้ร่วมกับทีมนักวิทยาศาสตร์กลุ่มเดียวที่ทำงานเกี่ยวกับชุด 26 สายเพื่อผลิต pangenome เป็นหนึ่งในจุดแข็งหลักของโครงการ แทนที่จะเกิดขึ้นทีละบรรทัด ผลลัพธ์จะก่อให้เกิดแหล่งข้อมูลใหม่มากมายที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมคุณภาพสูง โดยเริ่มจากบรรทัดเดียวเป็น 26
แอสเซมบลีพร้อมกับข้อมูลเกี่ยวกับยีนและรูปแบบการแสดงออกของพวกมันจะถูกจัดหมวดหมู่และเผยแพร่ต่อสาธารณะผ่านแหล่งข้อมูล Gramene.org โดยนักวิจัยร่วม Doreen Ware ที่ห้องปฏิบัติการ Cold Spring Harbor
Dawe กล่าวว่า “หากไม่มีโครงการขนาดใหญ่เพียงโครงการเดียว เราก็จะมีชุดประกอบที่กระจัดกระจาย ซึ่งรวบรวมโดยกลุ่มต่างๆ ในเวลาที่ต่างกันโดยใช้เทคโนโลยีที่ต่างกัน
“การใช้วิธีการเดียวกัน ในเวลาเดียวกัน ดำเนินการโดยคนคนเดียวกัน คุณจะสามารถให้ผู้อื่นทำการเปรียบเทียบที่แม่นยำได้ ซึ่งเป็นการทดลองจริง”
ที่มา: มหาวิทยาลัยจอร์เจีย
ส่วนใหญ่เป็นรุ่นจีโนมที่กำหนดเป้าหมาย – และคำตอบทั้งหมดถูกส่งตรงเวลา การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมจะถือเป็นการรวมตัวใหม่ของสารพันธุกรรมเมื่อมีการแทรกยีนหรือลำดับดีเอ็นเอที่มีเสถียรภาพและร่วมกันอย่างน้อยหนึ่งรายการซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างทางพันธุกรรมที่กำหนดไว้อย่างถาวรในจีโนมพืช ขั้นตอนนี้มีกำหนดเวลา 60 วัน ซึ่งในตอนท้ายผู้สมัครจะได้รับคำตอบจากหน่วยงานที่ระบุว่าผลิตภัณฑ์ที่อธิบายไว้อยู่ภายใต้ข้อบังคับของ GE หรือไม่ ขั้นตอนทำงานได้ดีและมีการส่งใบสมัครจำนวนหนึ่ง – ส่วนใหญ่เป็นรุ่นจีโนมที่กำหนดเป้าหมาย – และคำตอบทั้งหมดถูกส่งตรงเวลา การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมจะถือเป็นการรวมตัวใหม่ของสารพันธุกรรมเมื่อมีการแทรกยีนหรือลำดับดีเอ็นเอที่มีเสถียรภาพและร่วมกันอย่างน้อยหนึ่งรายการซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างทางพันธุกรรมที่กำหนดไว้อย่างถาวรในจีโนมพืช ขั้นตอนนี้มีกำหนดเวลา 60 วัน ซึ่งในตอนท้ายผู้สมัครจะได้รับคำตอบจากหน่วยงานที่ระบุว่าผลิตภัณฑ์ที่อธิบายไว้อยู่ภายใต้ข้อบังคับของ GE หรือไม่ ขั้นตอนทำงานได้ดีและมีการส่งใบสมัครจำนวนหนึ่ง – ส่วนใหญ่เป็นรุ่นจีโนมที่กำหนดเป้าหมาย – และคำตอบทั้งหมดถูกส่งตรงเวลา ในตอนท้ายผู้สมัครจะได้รับคำตอบจากหน่วยงานที่ระบุว่าผลิตภัณฑ์ที่อธิบายไว้อยู่ภายใต้ระเบียบของ GE หรือไม่ ขั้นตอนทำงานได้ดีและมีการส่งใบสมัครจำนวนหนึ่ง – ส่วนใหญ่เป็นรุ่นจีโนมที่กำหนดเป้าหมาย – และคำตอบทั้งหมดถูกส่งตรงเวลา ในตอนท้ายผู้สมัครจะได้รับคำตอบจากหน่วยงานที่ระบุว่าผลิตภัณฑ์ที่อธิบายไว้อยู่ภายใต้ระเบียบของ GE หรือไม่ ขั้นตอนทำงานได้ดีและมีการส่งใบสมัครจำนวนหนึ่ง – ส่วนใหญ่เป็นรุ่นจีโนมที่กำหนดเป้าหมาย – และคำตอบทั้งหมดถูกส่งตรงเวลา
ในชิลีกรมบริการการเกษตรและปศุสัตว์แห่งชิลี
(SAG) ซึ่งเป็นหน่วยงานอย่างเป็นทางการซึ่งขึ้นอยู่กับกระทรวงเกษตร ได้พิจารณาแล้วว่าไม่จำเป็นต้องแก้ไขระเบียบข้อบังคับ GMO ในปัจจุบัน แต่ได้จัดตั้งกระบวนการปรึกษาหารือที่จำเป็นเพื่อพิจารณากรณี โดยเป็นกรณีๆ ไป ไม่ว่าผลิตภัณฑ์นั้นจะอยู่ภายใต้ข้อบังคับ GMO ในปัจจุบันหรือไม่ ในระหว่างกระบวนการปรึกษาหารือ ผู้พัฒนาจะใช้ข้อมูลที่ให้ไว้เกี่ยวกับเทคนิคทางเทคโนโลยีชีวภาพ (วิธีการ) ตลอดจนรูปแบบการเพาะพันธุ์และเทคนิคที่ใช้ในการละทิ้งการแทรกลำดับพันธุกรรม SAG จะระบุภายในระยะเวลา 20 วันทำการ หากผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาโดยเทคนิคทางเทคโนโลยีชีวภาพใหม่ (วิธีการ) ของการปรับปรุงพันธุ์พืชซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อนำเข้าสู่สภาพแวดล้อมของประเทศ
การลงทุนภาคเอกชนเพียงร้อยละ 5 ในการเพาะพันธุ์ไปสู่ประเทศกำลังพัฒนา เซ็กซี่บาคาร่า
