DNA-replicatie is een van de belangrijkste processen in het leven, een manier bieden waarop het genetische materiaal van een organisme kan worden gereproduceerd, zodat het van cel naar cel kan worden doorgegeven. Voor de eerste keer, wetenschappers hebben dat proces gekarakteriseerd voor een heel plantengenoom.

Plantbioloog William Thompson van de NC State University en zijn collega's publiceerden hun bevindingen in het augustusnummer van De plantencel , beschrijft het proces dat maïs gebruikt om kleine segmenten van zijn chromosomen op verschillende tijdstippen te ontrafelen en te repliceren.

Hoewel DNA-replicatie goed is gekarakteriseerd in dierlijke cellen, er is weinig bekend over de timingprogramma's voor replicatie in plantencellen, zei Thompson, Universiteitshoogleraar Planten- en Microbiële Biologie.

Het onderzoek heeft belangrijke implicaties voor het ontwikkelen van gezondere, graan met een hogere opbrengst. Niet alleen dat, het helpt ook te verklaren hoe een grote massa strak samengeperst DNA in de kleine kern van een cel de groei en reproductie van planten kan orkestreren.

Een enkele kern van een enkele cel van een maïsplant bevat meestal twee sets chromosomen, die elk meer dan 2 miljard basenparen bevatten, of "brieven, " van DNA en meer dan 30, 000 genen.

"Als DNA van een enkele set chromosomen zou kunnen worden ontrafeld en van begin tot eind geplaatst, het zou meer dan 2 voet lang zijn. Om in de kleine kern van een cel te passen - vele malen kleiner dan de punt van een mensenhaar - wordt al dit DNA op verschillende manieren samengeperst, ' zei Thompson.

Omdat DNA niet kan worden gerepliceerd in zijn compacte staat, hogere organismen hebben geavanceerde programma's ontwikkeld, zogenaamde replicatie timing programma's, om kleine segmenten van hun chromosomen op verschillende tijdstippen te ontrafelen en te repliceren, hij zei. De onderzoekers ontdekten dat het replicatieprogramma in maïs op een aantal belangrijke punten verschilt van dat van dieren en gist.

Plannen voor toekomstig onderzoek omvatten het nemen van een meer gedetailleerde blik, hij zei, "bij de moleculaire machinerie die maïsreplicatie definieert en de integratie van laboratoriumexperimenten met computermodellering om het complexe netwerk van factoren die aan het werk zijn in de kern van plantencellen te begrijpen."