Найдут ли в ближайшие 5 лет практическое применение результаты секвенирования генома мака?

Морфин был первым алкалоидом, синтезированным в очищенном виде. Свое название он получил от имени древнегреческого бога Морфея, который умел нагонять на людей сон. Более эффективного болеутоляющего до сих пор не изобретено. Кроме того, лекарства на основе опиатов применяются при некоторых патологиях желудочно-кишечного тракта и при кашле (например, кодеин), а также в качестве сосудорасширяющих средств.
Опиоиды связываются с опиоидными рецепторами на мембранах нейронов, что приводит к подавлению выброса тормозного нейромедиатора ГАМК и, как следствие, — к «растормаживанию» психики. Воздействуя на нейроны, опиаты опосредованно оказывают влияние и на другие системы организма, в частности пищеварительную, дыхательную и кровеносную. Более подробно все аспекты взаимоотношений нейромедиаторов, их рецепторов и употребляемых внутрь биологически активных веществ изложены здесь. Увы, эти вещества имеют хорошо известные и весьма неприятные побочные эффекты в виде привыкания, постепенного разрушения психики, не говоря уже о возможных летальных последствиях передозировки.
Как бы то ни было, для паллиативной медицины морфин действительно незаменим. Неудивительно поэтому, что очередным организмом с расшифрованным геномом стал именно мак снотворный, ведь именно это растение служит основным источником опиатов в фармацевтическом производстве. И, конечно, исследователи уделили особое внимание тем генам, которые причастны к биосинтезу опиатов. Исследование, о котором пойдет речь, было выполнено большим коллективом специалистов из США и Китая и опубликовано недавно в журнале Science.
В первую очередь было проведено секвенирование полного генома и общей РНК из растения. Секвенирование РНК позволяет увереннее идентифицировать участки генома, в которых закодированы функциональные белки. Итоги получились следующими: число хромосом — 11 в гаплоидном геноме (у человека их 23), размер генома — 2,71 млрд пар оснований (у человека — около 3 млрд пар оснований); число генов, кодирующих белки, — 51 213 (у человека 20–25 тысяч); доля повторяющихся последовательностей — около 70% (у человека — около 50%).
Затем ученые выполнили ряд сравнительных анализов, чтобы установить имевшие место в прошлом дупликации (удвоения) — всего генома или отдельных его частей. Дупликации можно распознать по наличию в геноме схожих друг с другом генов — их называют паралогами. Сравнивая паралоги между собой, можно понять, как давно произошла дупликация: чем больше проходит времени с момента дупликации, тем менее похожими становятся последовательности.
Сравнение генома маков и лютиков показывает, что они разделились очень давно, около 110 млн лет назад (в меловом периоде) — практически в самом начале истории триумфального распространения цветковых растений по Земле. В то же время лютики и маки образуют обособленную ветку в филогенетическом дереве цветковых растений. В рамках исследования выяснилось, что еще до разделения маков и лютиков имела место частичная или полная дупликация в геноме их общего предка.
Далее, в ходе сравнений разных хромосом генома снотворного мака между собой, обнаружилось, что новая полногеномная дупликация произошла уже у его непосредственного предка всего лишь около 7,8 миллионов лет назад. Это видно по тому, что многие серии генов, расположенных на одной хромосоме, оказываются продублированы серией генов-паралогов, располагающихся в том же или почти том же порядке на другой хромосоме.
Далее
http://elementy.ru/novosti_nauki/433369/Sekvenirovanie_genoma_maka_pokazalo_kak_i_kogda_v_nem_nachal_vyrabatyvatsya_morfin