Lencse a szuperszámítógépben

A lencse teljes genomszerkezetét feltárják a szuperszámítógéppel a Debreceni Egyetem Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központ kutatói. Az új fajták előállítását célzó kutatás bekerült a Kormányzati Informatikai Fejlesztési Ügynökség és a HPC Kompetencia Központ tíz legérdekesebb projektje közé.

Hazánkban 26 intézmény több mint 70 tudomány területen, 400 projekt során alkalmazták eddig a szuperszámítógépeket. A több mint 100, jelenleg aktív szuperszámítógépes projektből a Debreceni Egyetem két kutatása került be a HPC Kompetencia Központ a HPC ECHO első éves kiadványába, köztük az Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központ kutatóinak projektje, a DENOLEN projekt.

- A szuperszámítógépet a XXI. század laboratóriumának is szokás nevezni, nélkülözhetetlen eszköze lett a modern biotechnológiai és genomikai tudományos tevékenységnek. Kutatásunkban egy télálló lencsefajta örökítőanyagát (DNS) szekvenáltuk meg. A projekt eredményeképpen a lencse genetikai információja birtokában lehetővé válik a molekuláris genetikai szelekcióval segített növénynemesítési munka végzése – mondta el Dobránszki Judit, az Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központ (AGBK) vezetője a hirek.unideb.hu-nak.

A szakember kifejtette, hogy a lencse kitűnő étkezési értékű, főként magjáért termesztett kultúrnövényünk. Napjainkban, az egészséges táplálkozás előtérbe kerülésével jelentősége felértékelődik. Mivel étkezési értéke mellett kiváló takarmány is, így a teljes növény hasznosítható.

- A lencse könnyedén beilleszthető a környezetkímélő, fenntartható gazdálkodásba. Ezért is fontos a növény genomjának megismerése. Kutatásunk során 14 különböző fenofázisból, azaz fejlődési stádiumból gyűjtöttünk növénymintákat. Mindegyik növekedési stádiumban mRNS-szekvenálást végeztünk, hogy meghatározzuk a lencsegéneket és azok működését. Ezen információk alapján képesek leszünk pontosan meghatározni és leírni a lencse teljes DNS-bázisszekvenciáját és annak működését – fejtette ki Dobránszki Judit.

Hidvégi Norbert, az AGBK tudományos kutatója hozzátette: az evolúció, valamint a kultúrnövényként történő nemesítés során a lencse számos ismétlődő (repetitiv) szekvenciát halmozott fel a genomjában, ami megnehezítik a kutatók munkáját.

- A teljes genomszekvenálás során többféle módszert kombinálunk, hogy hatékonyabb és pontosabb képet kaphassunk a lencse tulajdonságait kódoló örökítőanyagról. A 14 darab fenofázisból származó mRNS-szekvenálással 118 197 darab gént tudtunk azonosítani – ismertette a kutatás eddigi eredményeit Hidvégi Norbert.

A lencse teljes genomszekvenálásának adatelemzéseit a DE Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar AGBK kutatói a Kormányzati Informatikai Fejlesztési Ügynökség (KIFÜ) és a HPC Kompetencia Központ által üzemeltetett szegedi és miskolci szuperszámítógépeken (HPC) végzik.

- A bioinformatikai és molekuláris genetikai elemzéseket a jövőben a DE Agrár Kutatóintézetek és Tangazdaság (AKIT) Nyíregyházi Kutatóintézet nemesítő munkatársainak szántóföldi vizsgálatai egészítik ki. Az eredményeknek köszönhetően lehetőség nyílik új, a klimatikus változásokhoz jobban alkalmazkodó, abiotikus és biotikus stresszekkel szemben ellenálló, illetve javított aminosavgarnitúrával rendelkező fajták előállítására – hangsúlyozta Gulyás Andrea, az AGBK tudományos kutatója.

A lencse teljes genomszekvenálási kutatásait az Innovációs és Technológiai Minisztérium által meghirdetett Tématerületi Kiválósági Program (TKP2020-IKA-04) támogatta.

Sajtóiroda - ÉE