2012. december 25.- A fenyők a karácsony során díszítésként betöltött szerepük mellett nagyon fontos szervezetek az erdei ökoszisztémákban, valamint a rájuk épülő faipar is jelentős. Éppen emiatt a fenyők genomjának, azaz a tulajdonságaik kialakulásáért felelős valamennyi génnek és nem kódoló DNS-szakasznak a megismerése nagyon sok haszonnal járhat az alap- és az alkalmazott kutatásban is (pl. a nemesítésben és az erdőgazdálkodásban). A különböző fenyők genomja viszont rendkívül hosszú, így megszekvenálásuk (azaz genomjaik leolvasása) nagyon komplikált feladat elé állítja a kutatókat.
Az utóbbi hónapokban a fenyőgenomok óriási méretei ellenére is történtek komoly előrelépések ezen fontos fafajok jobb megismerésére. Amerikai és kanadai kutatók több fenyőfaj genomjának részleges szekvenciáit és elemzését tették közzé. Egy svéd kutatócsoport pedig célul tűzte ki az erdei fenyő genomszekvenciájának annotálását és elemzését. A kanadai University of Laval egyik genomika professzora, a szürke luc genomját kutató John MacKay szerint új korszakba lép a fenyőfélék kutatása. Hozzátette, - "egészen a közelmúltig egyetlen fenyőfaj genomjának megszekvenálása is lehetetlenségnek tűnt". A modern, gyors és relatíve olcsó szekvenálóeljárásoknak köszönhetően azonban mindez megváltozott.
A kutató érzékletes példával mutatott rá, mekkora feladat is egy ilyen fafaj genomjának részletes feltérképezése: a New Yorkban található Rockefeller Centeren felállított karácsonyfa egy erdei fenyő, ami azt jelenti, hogy genomja hatszor nagyobb, mint az alatta elsétáló embereké. Egyes fenyőfélék genomja pedig még hosszabb. Tökéletes, teljes genomszekvenciák publikálására nem is lehet a közeljövőben számítani, de részleges adatok is sokat lendíthetnek az alapkutatással vagy a fajtanemesítéssel foglalkozók munkáján. A fák örökítőanyagának akárcsak részleges ismerete is könnyebbé és gyorsabbá teheti a fajták kiválasztását, ha a szelektálandó tulajdonságok genetikai alapja ismert. A klímaváltozás problémája pedig újabb igényt teremt a fenyők genomikai adatai iránt, hiszen az erdészeti iparnak a változó környezethez leginkább megfelelő fajokra van szüksége. Az alkalmazkodásra való képesség pedig természetesen a fák DNS-ében van elrejtve.
A genom megszekvenálásához a kutatók először apró darabokra vágják a fákból izolált DNS-t, majd egy szekvenátorral bázisról bázisra haladva rögzítik a darabok szekvenciáit. Az apró darabokból pedig számítógépes programokkal építik újjá a genomot. Ezt az összeillesztési fázist azonban rendkívül megnehezítik a fenyőkben gyakori repetitív szekvenciák, vagyis az ismétlődések. Mivel ezek variábilis számban és több helyen is előfordulnak a fenyők genomjában, akár különböző kromoszómákon is, a számítógépes analízis során megtévesztik a szoftvert, mely mindig egy-egy lineáris szekvencia összeállítására törekszik. "Ezeket a hatalmas régiókat talán sohasem leszünk képesek összeilleszteni" - legalábbis a mai technológiával nem, mondta el Par Ingvarsson, a svédországi Umea University kutatója, aki az erdeifenyő-projektet vezeti.
Idén a Kaliforniai Egyetemen dolgozó David Neale professzor csoportja közölte a keleti sárgafenyő (Pinus taeda) genomjának érdekes részleteit. Körülbelül egymillió, sorba nem rendezhető szekvenciát publikáltak, melyek együtt a fa genomjának majd' harmadát teszik ki. Neale szerint 2016-ra elkészülhetnek ezen faj mellett a duglászfenyő és a cukorfenyő genomjának közel teljes szekvenciájával is.
Eközben a svéd kutatócsoport a jövő év elején tervezi az erdei fenyő genomjának majdnem 2 millió darabját közzétenni - ezek a darabok együttesen majdnem az összes gént lefedik, amivel a fa rendelkezik. Becslések szerint 35 - 40.000 génről lehet szó, tehát a fenyőgéneké jóval meghaladja az emberi gének 23.000-res számát. A fenyőgenomok ráadásul az emberi genomnál jóval több nem-kódoló régiót is tartalmaznak. A tűlevelű fák örökítőanyagának pontos megismerése a rendkívül sok gén, az egyelőre megmagyarázhatatlanul hosszú nem-kódoló régiók és a tűlevelűek fontos evolúciós pozíciója miatt számos érdekes felfedezéshez vezethet majd a közeljövőben. Walter P. Pfliegler