1 Introduktion

Arabidopsis thaliana har många attribut som gör det till ett mycket attraktivt modellsystem för växtgenomik. Det viktigaste av dessa är att det har ett mycket litet kärnämne (sn) genom, ett av de minsta bland angiospermerna. För sextio år sedan visade Sparrow och Miksche (1961) att strålningskänslighet och DNA-innehåll är relaterade i växter och att Arabidopsis är mycket resistent mot joniserande strålning, vilket tyder på ett mycket litet genom. Sparrow, Price and Underbrink (1972) fortsatte med att visa att A. thaliana hade den minsta kärnvolymen bland de testade angiospermerna. Senare studier, med olika metoder, bekräftade detta resultat (för en recension, se Meyerowitz, 1994). Leutwiler, Hough-Evans och Meyerowitz (1984) visade också att Arabidopsis hade en mycket liten mängd repetitivt DNA. I de tidiga dagarna av molekylärbiologi gjorde ett sn-genom det möjligt att plåta ett helt lambda-bakteriofaggenombibliotek på bara några få plattor för att screena för hybridiserande sekvenser (Leutwiler et al., 1984; Meyerowitz & Pruitt, 1985; Pruitt & Meyerowitz, 1986). Detta var mycket mer mödosamt och dyrt i andra växtarter med genom som uppskattades vara 4-100 kcal större och med betydande repetitivt DNA. Mindre kärngenom har sedan dess upptäckts i tre taxa av köttätande växter, Genlisea margaretae och G. aurea med 63 respektive 64 Mbp och Utricularia gibba med 88 Mbp (Greilhuber et al., 2006), men de saknar de flesta attribut som krävs för att vara växtmodellsystem.

Arabidopsis har många andra fördelar jämfört med andra växtarter som botanisk modell. Arabidopsis tolererar inte bara livet i en tillväxtkammare”(Brendel, Kurtz, & Walbot, 2002)—det är perfekt för tillväxt i en laboratorieinställning. Den kan odlas under ett brett spektrum av förhållanden från krukor till petriskålar till provrör. Arabidopsis har också en mycket kort generationstid jämfört med många andra växtarter, 6-8 veckor. Det är självbefruktande, med ett diploid kromosomnummer på 10 (fem par), och det producerar ett stort antal frön varje generation, vilket gör det enkelt att göra genetiska skärmar och analys av alla varianter. M2-frön från en befolkning på bara 3000 M1-växter kan screenas med en rimlig sannolikhet att hitta en recessiv mutant av intresse. En genetisk karta har befolkats med karakteriserade mutanter. Arabidopsis är mottaglig för de flesta kända vävnadsodlingstekniker och kan transformeras med ett antal metoder (Lloyd et al., 1986) inklusive icke-vävnadskulturmetoder som gör det praktiskt att göra T-DNA-införingsmutagenesskärmar (Bechtold & Pelletier, 1998; Clough & Bent, 1998; Feldmann & märken, 1987). Det finns ett brett utbud av landraser med många olika morfologiska och fysiologiska egenskaper. Många av de biologiska resurserna från frön till cDNA är tillgängliga via Arabidopsis Biological Resource Center och European Arabidopsis Stock Center (Nottingham Arabidopsis Seed Center—NASC). Slutligen är det medlem i en agronomiskt viktig grupp av växter, brassica-eller senapsfamiljen. Den enda egenskapen hos Arabidopsis som inte kan överdrivas är dock dess lilla genomstorlek, vilket framgår av publikationer från Meyerowitz-gruppen 1984. Dessa publikationer väckte denna art till uppmärksamhet hos många molekylärbiologer runt om i världen och storleken på Arabidopsis-samhället exploderade under de kommande 5 åren.initiativet att sekvensera Arabidopsis genomet föreslogs 1989 av biologiska, beteendemässiga och samhällsvetenskapliga direktoratet (BBS) av National Science Foundation (NSF) med betydande insatser från akademiska och industriella forskare. Även om det inte direkt anges, ville byrån spendera 100 miljoner dollar för att utveckla ett genomprojekt som motsvarar National Institute of Health human genome project. En serie möten och workshops, med forskare från USA, Europa, Japan och Australien, hölls för att planera en ram för att utveckla de resurser som krävs för att sekvensera genomet. Eftersom Arabidopsis var det första växtgenomet, och en av de tidigaste eukaryoterna som sekvenserades, fanns det många strategier att utarbeta och effektiviseringar att vinna. Lyckligtvis, som med worm and fly research communities, Arabidopsis-samhället var mycket samarbetsvilligt. En plan för att samordna Arabidopsis genomforskning beskrevs i en publikation från 1990′ a Long-Range Plan for the Multinational Coordinated A. thaliana Genome Research Project ’ (NSF 90-80). Med tanke på tillståndet för sekvenseringsteknik vid den tiden uppskattades det att genomet kunde sekvenseras år 2000. Som sådan, Arabidopsis forskarsamhället började etablera de biologiska resurser som behövs för sekvensering av genomet. 1996 bildades Arabidopsis Genome Initiative (AGI)’ för att underlätta samarbete mellan internationella sekvenseringsprojekt ’ så att genomet kunde sekvenseras år 2004, med undantag för de svåra att sekvensera repetitiva regioner som nukleolära organiserande regioner (NORs) och centromerer. Med förbättringar i sekvenseringsteknik och konkurrens mellan Arabidopsis sekvenseringsgrupper och industri (i början av 1998, Ceres, Inc., hade tecknat ett avtal med Genset SA för att sekvensera Arabidopsis-genomet), liksom grupper som sekvenserar Drosophila och människa, kunde AGI publicera Arabidopsis-genomet år 2000 (Arabidopsis Genome Initiative, 2000), det ursprungliga måldatumet.