Genoom gerst geeft geheimen prijs

Genoom gerst geeft geheimen prijs


Het is groot en ingewikkeld, het DNA van gerst. Maar een internationaal onderzoeksteam heeft na jarenlange inspanning toch het genoom in kaart weten te brengen. Dit belooft gouden bergen voor verbetering van het gewas. Bijvoorbeeld voor een smakelijker biertje.

Gerst is één van de eerste graansoorten die door mensen werd verbouwd, dat doen we nu al 10.000 jaar lang. En nog steeds neemt gerst een belangrijke plaats in als voedselgewas, want het is na rijst, maïs en tarwe de meest geproduceerde graansoort ter wereld. In alle gebieden met een gematigd klimaat wordt het verbouwd, vanaf de poolcirkel tot aan de tropen. Het plantje is niet voor niets overal zo populair: het is redelijk bestendig tegen kou, droogte en zoute bodems.

Ongeveer driekwart van alle geproduceerde gerst dient als voedsel voor dieren. Wij gebruiken het spul voornamelijk voor de bereiding van dranken als bier en whiskey. En dan komt er ook nog een restje terecht als vezel in allerlei voedselproducten zoals brood en pap.

Genen van gerst

In de loop der jaren hebben wetenschappers de wereld afgestruind om overal variëteiten van gerst vandaan te plukken. In die verschillende gerstsoorten zoeken ze naar genen die het gewas bijvoorbeeld bestendig maken tegen klimaatverandering. Of genen die veel voedingsvezels opleveren, zodat kwekers aan de slag kunnen om gerst te verbeteren. Maar tot nu toe werden onderzoekers belemmerd in hun genenspeurtocht. Want het genoom van gerst was niet bekend.

Maar wetenschappers van het Internationale Gerst Sequencing Consortium hebben zich de afgelopen zes jaar flink ingespannen om het DNA van gerst uit te pluizen. Nu is het er dan eindelijk: een eerste, ruwe versie van het genoom.

Twee keer zo groot

Waarom duurde het zo lang? Vergeleken bij de grootte van een mens stelt een gerstplantje toch niet zo veel voor zou je denken. Maar het genoom van gerst is wél bijna twee keer zo groot als het menselijk genoom. Het is met zijn 5.3 miljard letters aan genetische code dan ook één van de grootste onder de graansoorten.

Daarnaast zit het DNA ook nog eens erg ingewikkeld in elkaar. Het DNA van gerst bestaat namelijk voor een groot deel uit korte DNA-sequenties die erg op elkaar lijken en steeds achter elkaar herhaald worden. Mede daardoor is het hele genoom ook zo reusachtig.

Om een volledig genoom te ontrafelen wordt de lange DNA-streng meestal eerst in kleinere fragmenten geknipt. De fragmentjes worden stuk voor stuk gesequensed en vervolgens worden de losse DNA-sequenties weer in de goede volgorde achter elkaar geplakt. Maar je kan je voorstellen dat als die fragmenten er bijna hetzelfde uitzien, zoals in het geval van gerst, het een hele klus is om ze in de juiste volgorde weer bij elkaar te zoeken.

Lekkerder bier

Het kostte dan ook even werk. Maar na zes jaar was het team zo ver om met een ruwe versie van het genoom op de proppen te komen waarin bijna alle 32.000 genen in de goede volgorde in kaart zijn gebracht. De sequentie moet nog wat verfijnd worden, maar het grootste werk is gedaan.

Met het genoom in handen kunnen plantenkwekers nu makkelijker de stukjes DNA vinden die ervoor zorgen dat gerst harder groeit of resistent wordt tegen ziektes. Hiermee kan de opbrengst per hectare verbouwde gerst wellicht hoger worden. Maar ook bierbrouwers hebben wat aan het onderzoek, aangezien gerst samen met hop engist het belangrijkste ingrediënt is van bier. Zij kunnen op zoek gaan naar eigenschappen van gerst die het bier smakelijker kunnen maken.

Bron:

The International Barley Genome Sequencing Consortium. A physical, genetic and functional sequence assembly of the barley genome, Nature, 17 oktober 2012 (online)

Dit nieuwsbericht verscheen 18 oktober 2012 op Kennislink

Reageer