Monet'n maalaus poppeleista rannalla. Kuva: Science
Monet'n maalaus poppeleista rannalla. Kuva: Science

Suomalaistutkijat osallistuivat jättipoppelin geenien tunnistamiseen.

Kansainvälinen tutkijaryhmä on saanut ensimmäisen puun genomin luettua. Kyseessä on jättipoppeli (Populus trichocarpa). Niitä kasvaa luonnostaan Yhdysvaltain länsirannikolla, meillä niitä on istutettu puistoihin. Jättipoppeli on kolmas kasvilaji lituruohon ja riisin lisäksi, jonka koko genomi on selvitetty.

Varsinainen emäsjaksojen sekvenssointi tehtiin Yhdysvalloissa. Geenien tunnistamiseen osallistui Suomesta kaksi Helsingin yliopiston ryhmää: professori Jaakko Kangasjärven ryhmä selvitti etyleeni- ja professori Yrjö Helariutan ryhmä sytokiniinisignalointiin liittyvät geenit

Kangasjärven mukaan jättipoppelilla on enemmän geenejä kuin millään muulla tähän mennessä selvitetyllä lajilla. Jättipoppelilla on 44 000 geeniä, riisillä 38 000 ja lituruoholla 31 000. Ihmisellä niitä vähemmän kuin lituruoholla, noin 30 000.

Erot geenien määrässä ihmisten ja kasvien välillä johtuvat erilaisesta tavasta tehdä proteiineja. Kasveilla yksi geeni vastaa yhdestä proteiinista, kun eläimillä yksi geeni voi koodata useita eri proteiineja.

Tutkimus osoitti myös, että jättipoppeli on hiljan saanut lisää geenejä. Sen genomi on kahdentunut noin 8-13 miljoonaa vuotta sitten. Geenien kaksoiskopioituminen ei ole kuitenkaan ollut täydellinen, vaan 1,5-kertainen. Kangasjärven mukaan duplikoituminen on kasveilla yleinen tapa saada uusia geenejä, jotka voivat ruveta hoitamaan uusia tehtäviä.

Jättipoppelin toivotaan tuovan lisää tietoa puiden evoluutiosta ja biologiasta. Ruohovartisista kasveista poiketen puiden on tultava toimeen samalla kasvupaikalla jopa satojen vuosien ajan, ja niiden on kuljetettava ravintoa ja informaatiota kymmenien metrien matka juurista latvuksiin. Nyt tutkijat voivat selvittää, miten puuvartisten kasvien geenit eroavat ruohovartisten kasvien geeneistä.

Jättipoppelin genomin tutkimuksesta odotetaan myös muunlaista hyötyä. Kangasjärvi muistuttaa, että 50 miljoonaa dollaria maksaneen tutkimuksen rahoitti Yhdysvaltain Energiaministeriö, jolla on omat odotuksensa puista saatavalle bioenergialle.

Lehtipuun jälkeen voisi odottaa, että seuraavaksi olisi vuorossa havupuun sekvenointi. Sitä kuitenkin saadaan luultavasti odottaa pitkään, sanoo Kangasjärvi. Havupuilla on jättipoppeliin verrattuna lähes kymmenkertainen määrä dna:ta. Siinä missä jättipoppelin genomissa on 500 miljoonaa emäsparia, havupuilla on 30 000 miljoonaa emäsparia. Vertailun vuoksi ihmisellä on 3 200 miljoonaa emäsparia ja ohralla 4 900.