Prije petnaest godina znanstvenici su objavili da su završili sekvenciranje ljudskog genoma, monumentalnog zadatka koji je zahtijevao desetljeća istraživanja i milijarde dolara. Nakon toga bi se moglo činiti kao da bi preslikavanje genetike sjedilačke biljke bilo lako. Ali to uopće nije bio slučaj. Ispada da je DNK dobre pšenice s krušnom baštom u vrtu zapetljan, kompliciran nered, a pucanje koda činilo se nemogućim podvigom - do sada.
Istraživači su konačno sekvencionirali genom pšenice, što je proboj koji bi mogao dovesti do inovacija poput sorti otpornih na sušu i vitamina pakiranih, izvještava Ed Yong iz The Atlantic.
Yong objašnjava da je genom pšenice toliko složen jer genetski čine tri vrste u jednoj. Prije otprilike 500.000 godina, dva travnata preda pšenice prirodno su se hibridizirala, stvarajući divlju pšenicu. Kada su rani ljudski poljoprivrednici pripitomili biljku, druga blisko povezana vrsta također je dodala genetski materijal mješavini. To znači da genom ima tri para svakog kromosoma. To također znači da pšenica u usporedbi s ljudskim genomom, koji ima 3 milijarde nukleotida, ili genetskim slovima, ima 16 milijardi. A samo je jedan kromosom, kaže Yong, veći od čitavog genoma soje. Čitav genom, koji se sastoji od 21 kromosoma, također ima zbunjujuće ponavljajuće elemente, koji čine 85 posto sekvence.
Napor da se shvati DNK pšenice bio je jednako velik koliko i sam genom. Prema Elizabeth Pennisi iz Sciencea, za razbijanje pšenice trebalo je 200 znanstvenika iz 73 institucije u 20 zemalja (aka Međunarodni konzorcij za sekvenciranje genoma pšenice) i 75 milijuna dolara. Na kraju, novi potpuno označeni referentni genom, objavljen u časopisu Science, uključuje precizno mjesto 107, 891 gena i 4 milijuna molekularnih markera iz sorte hljeba pšenice pod nazivom kinesko proljeće.
Rudi Appels, molekularni biolog iz poljoprivrede Victoria u Australiji koji je dio konzorcija, kaže da su, kad je projekt započeo, mnogi ljudi vjerovali da je redoslijed nemoguć. Ali vrijeme i tehnologija pretvorili su projekt u stvarnost. "Mislio sam da je pšenica zaslužila da bude tako dobro definirana kao ljudski genom, a tada se tehnologija zaista nevjerojatno razvijala, " kaže Melissa Davey iz The Guardian-a. "Odjednom, ono što je nekada bilo doslovno nemoguće izgledalo je ostvarivo, i želio sam biti tamo i uhvatiti nove tehnologije dok su prolazili."
Uzgoj pšenice tradicionalnim metodama postao je notorno težak zbog složene genetike biljke. Novi referentni genom istraživačima će dati mapu puta kako poboljšati biljku. Rani nacrti genoma već su započeli istraživanja pšenice. "Ono što nam je trebalo u prošlosti sada nam treba jednu noć", rekao je Jorge Dubcovsky sa kalifornijskog sveučilišta u Davisu. "To je poput hodanja s Google mapom."
Istraživači iz John Innes centra u Norwichu u Velikoj Britaniji već su koristili genom za identifikaciju gena za veličinu zrna. Pomoću CRISPR tehnologije uređivanja gena uspjeli su proizvesti pšenicu sa zrncima 20 posto većom od normalne. Ostali timovi koriste genom za proizvodnju sorti koje ne bi trebale prezimiti u zemlji da bi prorasle. Drugi se bave genima koji čine pšenicu manje ranjivom na insekte. Istraživači također gledaju na gene koji proizvode proteine koji izazivaju alergiju u nadi da će uzgajati hipoalergensku pšenicu.
Poredanje, koliko god bilo teško, bilo je neophodno. Mnogi su poljoprivrednici bili rani podupiratelji projekta - i to s dobrim razlogom. Trenutno pšenica čini oko 20 posto svih kalorija koje se troše na Zemlji. Ako se broj stanovnika nastavi povećavati, poljoprivrednici će do 2050. godine morati proizvoditi sve više i više kako bi podržali čovječanstvo. Ali pretvaranje milijuna hektara u poljoprivredno zemljište je skupo i imaće ogromne posljedice na okoliš. To znači da dobici moraju doći od same pšenice, boljim sortama i otpornijom na elemente i insekte.
Nada da je genom izbačen postoji u tome da će pšenica vidjeti neke od inovativnih procvata koje su doživjele druge kulture, uključujući kukuruz, čiji je genom objavljen 2009. i rižu, a dovršen je 2005. godine.
