På engelsk hedder gran ’Norway spruce’, fordi englænderne lærte denne træsort at kende gennem tømmerimport fra Norge.
Gran er i dag Skandinaviens vigtigste plante både økonomisk og økologisk.
Granen er videnskabeligt interessant blandt andet fordi den, sammen med andre nåletræer, tilhører en gruppe planter, som aldrig tidligere er kortlagt. Samtidig vil resultaterne kunne have stor betydning for skovindustrien.
»Træforædling går nu ind i en ny æra,« siger professor Ove Nilsson ved Umeå Plant Science Centre (UPSC) i Sverige.
»Vi kan nu begynde at bruge nye og mere effektive metoder til at sørge for, at de over 200 millioner grantræer, som plantes hvert år, er så modstandsdygtige, raske og tilpassede som muligt til forskellig jordkvalitet i forskellige dele af landet,« siger Ove Nilsson.
Det nye studie er publiceret i det højtansete videnskabelige tidsskrift Nature.
Sprængte datakapaciteten
Den største udfordring har været at bruge computere til at organisere de cirka 20 milliarder ’bogstaver’ i den korrekte rækkefølge.
»Forestil dig et bibliotek med 10.000 bøger, der er lige så tykke som Biblen, skrevet i et alfabet med kun fire bogstaver,« siger professor Stefan Jansson ved UPSC.
»Nogle tager hundrede kopier af hver af disse bøger, kører alle gennem en makuleringsmaskine og blandet strimlerne grundigt. Bioinformatikernes opgave i projektet kan sammenlignes med at sætte en korrekt kopi af hver bog sammen igen,« siger Stefan Jansson.
Forskerne har specialtilpasset nye computere og omskrevet meget af den software, der har været brugt i lignende studier for at kunne håndtere den store mængde DNA-sekvenser.
»Det nationale datalagringssystem blev strakt til bristepunktet, og der var mange andre praktiske problemer, som vi måtte løse for at analysere det største genom, som nogensinde er sekventeret,« siger professor Joakim Lundeberg ved det svenske Science for Life Laboratory.
29.000 funktionelle gener identificeret
Forskerne har identificeret cirka 29.000 funktionelle gener. Dette er lidt flere end i mennesket, men hvorfor er arvematerialet syv gange så stort?
Ifølge forskerne skyldes ’genomfedmen’, at lange rækker af lignende DNA-sekvenser har hobet sig op i grangenomet over millioner af år.
Andre plante- og dyrearter har en mekanisme til at eliminere overflødige kopier, men denne fungerer tydeligvis ikke lige så godt i nåletræer.
»Det er mærkeligt, at granen har klaret sig så godt til trods for denne genetiske rygsæk. Naturligvis har en del af dette DNA en funktion, men det er mærkeligt, at det er godt med så meget. Det virker som om dette er noget specielt for nåletræer,» siger Pär Ingvarsson ved UPSC.
Nåletræerne dominerer i dag det nordligste skovbælte på jorden – taigaen – men har været en vigtig art på jorden i 300 millioner år. Faktisk dominerede nåletræerne både før og efter de store masseudryddelser for 250 og 65 millioner år siden – den sidste udryddede dinosaurerne.
Brugte datamodellering og bioinformatik
Meget af kortlægningsarbejdet er gennemført ved at bruge blandt andet bioinformatik.
Torgeir R. Hvidsten er professor i bioinformatik ved Universitetet for miljø- og biovidenskab (UMB) i Ås, Norge og forsker i, hvordan gener interagerer i netværk.
»Bioinformatik er et relativt nyt forskningsfelt, hvor man bruger computere til at modellere biologiske systemer. Denne forskning er gjort mulig af flere nyskabelser inden for bioteknologi de seneste 15 år.«
»Specielt har teknologien for aflæsning af arters genetiske kode, såkaldt sekvensering, gjort store fremskridt de seneste år og producerer nu så store mængder, at en betydelig del af staben i alle genprojekter er bioinformatikere,« siger Torgeir R. Hvidsten.
© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson
