Aktīvie pētījumi

Ar izturību pret slimībām saistītu parastās priedes gēnu darbību regulējošo DNS rajonu izpēte
Projekta vadītājs: Vilnis Šķipars
Sākuma datums: 1.1.2020
Beigu datums: 31.12.2022

Eiropas Reģionālās attīstības fonda projekts (Nr. 1.1.1.2/VIAA/3/19/510).
Programma "Izaugsme un nodarbinātība".
Specifiskais atbalsta mērķis 1.1.1. "Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā".
Pasākums 1.1.1.2. "Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts".

   

Pēcdoktorants: Vilnis Šķipars
Atbildīgā persona: Dainis Ruņģis

Parastā priede ir pasaulē izplatītākā skujkoku suga. Par spīti tās nozīmībai Latvijas un Z-Eiropas ekonomikā un ekoloģijā, tās genoms, rezistencē pret patogēniem iesaistītie gēni un to darbības regulācijas mehānismi ir pētīti maz. Šādas informācijas trūkums kavē uz rezistenci pret slimībām vērstus pielietojamos pētījumus parastās priedes selekcijā. Izmantojot mūsu iegūtus datus par gēniem, kuru darbība būtiski pastiprinās vai tiek kavēta pēc tīšas inficēšanas ar sakņu trupi izraisošo patogēnu, veiksim DNS apgabalu, kas atrodas tieši pirms šiem gēniem un regulē to darbību, sekvenēšanu. Veiksim arī šo DNS apgabalu epiģenētiskas analīzes, lai konstatētu epiģenētiskas gēnu darbības regulācijas ietekmi.

Pētījuma mērķis: parastās priedes aizsargreakcijās pret patogēniem iesaistīto gēnu darbību regulējošo DNS rajonu izpēte nolūkā iegūt informāciju par šo rajonu struktūru un izstrādāt protokolu indivīdu ar noteiktām ģenētiskām īpašībām atlasei izmantošanai zinātniskos pētījumos nozarē pielietojamu ģenētisku marķieru izstrādei.

Rezultātā tiks iegūta informācija par ar rezistenci saistīto gēnu regulāciju. Iegūto datu salīdzināšana starp ģenētiski atšķirīgiem indivīdiem ļaus pētījuma norises laikā izstrādāt protokolu ar rezistenci saistīto gēnu darbību ietekmējošo DNS rajonu skrīningam. Šāds skrīnings ļautu atlasīt materiālu nākamās fāzes pielietojamajiem pētījumuiem parastās priedes selekcijā. Selekcija samazinās ekonomiskos zudumus, kas sagaidāmi meža augšanas laikā un stiprinās vides un ekonomikas stabilitāti.

Galvenās aktivitātes:

  1. aizsargreakcijās pret patogēniem iesaistīto gēnu darbību regulējošo DNS rajonu sekvenēšana, noskaidrojot gēnu promoteru sekvencēs sastopamās transkripcijas faktoru piesaistīšanās vietas u.c. šo DNS rajonu parametrus;
  2. šo DNS rajonu salīdzināšana starp atšķirīgiem indivīdiem;
  3. minēto DNS rajonu epiģenētisko modifikāciju (DNS metilācijas) analīze un salīdzināšana atšķirīgiem indivīdiem kā arī DNS metilācijas dinamikas, reaģējot uz inokulēšanu ar patogēnu, izpēte;
  4. gēnu ekspresijas analīze, nosakot gēnu darbību regulējošo DNS rajonu struktūras un epiģnētisko izmaiņu ietekmi attiecīgo gēnu darbību;
  5. protokola izstrāde pētāmo reģionu skrīningam parastās priedes selekcijas programmas materiālā.

Aktualitātes

  1. Pētījums uzsākts 2020. gada 1. janvārī.
  2. 24.1.2020. Lekcija 42. Valsts bioloģijas olimpiādē. Vairāk informācijas šeit.
  3. 2020. gada janvārī–februārī veikta fenotipiski atšķirīgu (pēc terpēnu sastāva un rezistences pret skujbiri) indivīdu atlase, izvērtējot LVMI Silava meža selekcijas un kokaugu adaptācijas pētījumu datus, ilglaicīgo pētniecisko objektu datu bāzē atlasīti objekti, kuros atlasītie indivīdi saglabājušies.
  4. 2020. gada februārī–martā veikta atlasīto apsekošana dabā, paraugu ievākšana ģenētiskajām analīzēm un indivīdu ģenētiskā pārbaude, izmantojot SSR marķierus, lai apstiprinātu stādījumos esošo 3. punktā minēto indivīdu identitāti.
  5. 2020. gada martā–aprīlī ievākti 25 potzari no 5 indivīdiem (kopā 125 potzari), potēšanu veikuši LVM Sēklas un Stādi speciālisti.
  6. 2020. gada aprīlī sastādīts iepirkumu saraksts nākamajiem projekta soļiem un noskaidrotas prognozējamās reaģentu izmaksas, notiek iepriekš iegūtā parastās priedes transkriptoma datu analīze, lai uzlabotu praimeru atlasi nākamajā pētījuma solī.
  7. 2020. gada aprīlī–jūnijā veikts oligonukleotīdu sekvenču dizains, veiktas izmaiņas eksperimentu plānojumā, COVID-19 izraisīto mobilitātes apgrūtinājumu dēļ paredzēta iespēja visus oligonukleotīdu aprobācijas posmus veikt LVMI Silava. Gan eksperimenta plānojuma izmaiņu, gan cita sekvenatora izmantošanas oligonukleotīdu aprobācijai dēļ veiktas izmaiņas sagatavotajā reaģentu iepirkumā. Lai šīs izmaiņas veiktu, notika gan zinātniskās, gan tehniskās literatūras analīze un konsultācijas ar reaģentu un sekvenatoru ražotājiem. Apsekoti arī potētie kloni.
  8. 25.09.2020. LTV1 raidījumā "Rīta panorāma" Vilnis Šķipars stāsta par darbu Molekulārās ģenētikas laboratorijā. Raidījums skatāms šeit. Sižets tapis sižetu sērijas, kas veltīta jauniešiem, lai mudinātu viņus pievērsties zinātniskajam darbam, ietvaros.
  9. 01.10.2020. notika Latvijas Jauno Zinātnieku Apvienības tiešsaistes zinātnes kafejnīcas tipa pasākums no pasākumu sērijas Tiešsaistē ar zinātnieku, kurā Vilnis Šķipars stāstīja par meža koku ģenētikas pētījumiem Latvijā un kaimiņos kā arī par to, ko dara šī pētījuma ietvaros. Pasākuma ieraksts pieejams šeit.

Izpildītāji:

Copyright © 2008 LVMI Silava. All rights reserved.