1 Úvod

Arabidopsis thaliana má mnoho atributy, které dělají to velmi atraktivní model systému pro genomika rostlin. Nejdůležitější z nich je, že má velmi malý jaderný (sn) genom, jeden z nejmenších mezi angiospermy. Před šedesáti lety Sparrow a Miksche (1961) ukázali, že citlivost na záření a obsah DNA souvisí v rostlinách a že Arabidopsis je vysoce odolný vůči ionizujícímu záření, což naznačuje velmi malý genom. Sparrow, Price a Underbrink (1972) dále ukázali, že A.thaliana měla nejmenší jaderný objem mezi testovanými angiospermy. Pozdější studie pomocí různých metod potvrdily tento výsledek(pro přehled viz Meyerowitz, 1994). Leutwiler, Hough-Evans a Meyerowitz (1984) také ukázali, že Arabidopsis měl velmi malé množství opakující se DNA. V počátcích molekulární biologie, sn genomu bylo možné desku celou bakteriofága lambda genomové knihovny na jen pár desek, aby na obrazovku pro křížit sekvence (Leutwiler et al., 1984; Meyerowitz & Pruitt, 1985; Pruitt & Meyerowitz, 1986). To bylo mnohem pracnější a dražší u jiných rostlinných druhů s genomy odhadovanými na 4-100 × větší a se značnou opakující se DNA. Menší jaderné genomy od té doby byla objevena v tři taxony masožravé rostliny, Genlisea margaretae a. G. aurea s 63 a 64 Mbp, respektive, a Utricularia gibba s 88 Mbp (Greilhuber et al., 2006), ale chybí jim většina atributů nezbytných k tomu, aby byly systémy modelů rostlin.

Arabidopsis má mnoho dalších výhod oproti jiným druhům rostlin jako botanický model. Arabidopsis není jen ‚snášet život v růstové komoře‘ (Brendel, Kurtz, & Walbot, 2002)—to je ideální pro růst v laboratorních podmínkách. Může být pěstován za široké škály podmínek od hrnců po Petriho misky až po zkumavky. Arabidopsis má také velmi krátkou generační dobu ve srovnání s mnoha jinými druhy rostlin, 6-8 týdnů. To je self-hnojení, s diploidní chromozomové číslo 10 (pět párů), a to produkuje velké množství semen v každé generaci, takže je snadné udělat genetické obrazovky a analýzy variant. Semena M2 z populace pouhých 3000 M1 rostlin lze promítat s rozumnou pravděpodobností nalezení recesivního mutanta zájmu. Genetická mapa byla osídlena charakterizovanými mutanty. Arabidopsis je přístupný nejznámějším technikám tkáňové kultury a je transformovatelný řadou metod (Lloyd et al., 1986) včetně nontissue kultury metody, které je praktické udělat T-DNA vložení mutageneze obrazovky (Bechtold & Pelletier, 1998; Clough & Ohnuté, 1998; Feldmann & Marek, 1987). Existuje široká škála pozemských závodů s mnoha různými morfologickými a fyziologickými vlastnostmi. Mnoho biologických zdrojů od semen po cDNA je k dispozici prostřednictvím Arabidopsis Biological Resource Center a Evropského Arabidopsis Stock Centre (Nottingham Arabidopsis Seed Center-NASC—. Konečně je členem agronomicky důležité skupiny rostlin, košťálové nebo hořčičné rodiny. Jedním rysem Arabidopsis, který nelze přeceňovat, je však jeho malá velikost genomu, jak dokazují publikace ze skupiny Meyerowitz v roce 1984. Tyto publikace přinesly tento druh do pozornosti mnoha molekulárních biologů po celém světě a velikost komunity Arabidopsis explodovala v příštích 5 letech.

iniciativa sekvence genomu Arabidopsis bylo navrženo v roce 1989 Biologické, Behaviorální a Společenské Vědy Ředitelství (BBS) Národní Nadace pro Vědu (NSF) se značnou vstupy z akademické a průmyslové vědci. Ačkoli to nebylo přímo uvedeno, agentura chtěla utratit 100 milionů dolarů na vývoj projektu genomu rovnocenného projektu lidského genomu Národního institutu zdraví. Konala se řada setkání a workshopů s vědci ze Spojených států, Evropy, Japonska a Austrálie, aby se naplánoval rámec pro rozvoj zdrojů nezbytných pro sekvenci genomu. Jako Arabidopsis byl první závod genomu, a jeden z prvních eukaryot být sekvenován, tam bylo mnoho strategií, které mají být vypracovány a efektivitu, které lze dosáhnout. Naštěstí, stejně jako u výzkumných komunit červů a mušek, komunita Arabidopsis velmi spolupracovala. Plán na koordinaci Arabidopsis genomu výzkum byl popsán v roce 1990 publikace ‚dlouhodobý Plán pro Nadnárodní Koordinované A. thaliana Genomu Výzkumného Projektu (NSF 90-80). Vzhledem ke stavu sekvenační technologie v té době se odhadovalo, že genom by mohl být sekvenován do roku 2000. Výzkumná komunita Arabidopsis jako taková začala vytvářet biologické zdroje potřebné pro sekvenování genomu. V roce 1996, the Arabidopsis Genome Initiative (AGI) byla vytvořena ‚s cílem usnadnit spolupráci mezi mezinárodní projekty sekvenování‘ tak, že genom může být sekvenován, do roku 2004, s výjimkou těžké-se-opakující se sekvence regiony jako nukleolární organizování regionů (NORs) a centromery. Se zlepšením sekvenčních technologií a konkurencí mezi Sekvenačními skupinami Arabidopsis a průmyslem (počátkem roku 1998, Ceres, Inc ., podepsal dohodu s Mg SA sekvence genomu Arabidopsis), stejně jako skupiny sekvenování Drosophila a lidské, AGI byl schopen publikovat Arabidopsis genomu v roce 2000 (The Arabidopsis Genome Initiative, 2000), původní cílové datum.