Es ist jetzt fast auf halbem Weg zwischen Pflanzen- und Tiergenomkonferenzen, die jedes Jahr im Januar in San Diego stattfinden. Dies ist eine jährliche Konferenz, auf der Sie Trends in der Genomforschung mit Schwerpunkt auf Nutzpflanzen und in geringerem Maße Nutztieren aufgreifen können. Viel interessanter als die Schlagzeilen der Workshops und Symposien sind für mich die Themen der kleinen Huddles, die sich bilden, neu kombinieren und reformieren Dictyostelium Kolonien rund um die Sitzungen! In diesem Jahr waren sie nicht nur an den Verkehrsflächen präsent, sondern drangen in die große Gewerbeausstellung ein. Und das heiße Thema? Genom-Editierung: CRISPRs, TALENs und dergleichen, die mithilfe entworfener Nukleasen spezifische Gene oder regulatorische Sequenzen innerhalb des Genoms verändern. Während des Treffens fing ich an, über #PAGXXIII zu schreiben, aber das eine oder andere ließ mich davon abhalten zu posten – nicht zuletzt die Unsicherheit, wohin die Genom-Editierung gehen würde. Jetzt ist klar, ich hätte viel früher posten sollen.

Im Laufe der Jahre haben PAG-Treffen den Verlauf der Entdeckung jedes Gens und jeder Art von regulatorischer Sequenz aufgezeichnet, die alle zu Zielen für die Genombearbeitung werden, wenn sie von agronomischem Interesse sind. Ein Hersteller von Kits und Reagenzien, der dieses Jahr ausstellte, sagte mir, dass sich der „Kundenstamm“ für Genomeditierung von seinen regulären molekularbiologischen Produkten unterscheide, mit einem Nicken in Richtung der rekrutierungsorientierten Stände der großen Pflanzenbiotech-Saatgutunternehmen. Es sieht also so aus, als ob die junge Technologie in Kürze auf ein Feld in Ihrer Nähe kommen könnte. In diesem Jahr wurden bereits die ersten genomeditierten Nutzpflanzen in den Handel gebracht: Sulfonylharnstoff-Herbizid-resistente Brassicas in den USA und Kanada von der in San Diego ansässigen Cibus (www.cibus.com, gefolgt von anderen Pipeline-Produkten, einschließlich phytatmodifiziertem Mais, und 12 Cibus-Delegierten, die keine Vorträge halten, bei #PAGXXIII). Ich gehe davon aus, dass wir jetzt eine Flut von Nutzpflanzen mit Bearbeitungen der vielen wichtigen Zielgene sehen werden, um Schwächen in bestehenden Genen zu verbessern: Insbesondere wurden viele der relevanten agronomischen Gene in den späten 1990er Jahren identifiziert und veröffentlicht, so dass sie keinen IP-Schutz mehr haben werden und bieten unmittelbare Ziele. Was die europäischen Regulierungsbehörden aus dieser Flut machen werden und ob die Landwirte sie anbauen können, ist unbekannt. Ich nehme zur Kenntnis, dass der Vorstand von Cibus umfasst Alain Pompidou, ehemals Professor für Histologie, Embryologie und Zytogenetik in Paris, mit Stationen als Mitglied des Europäischen Parlaments und als Präsident des Europäischen Patentamts. Das klingt für mich nach einer Qualifikation, um eventuelle EU-Blockaden anzugehen! Natürlich erscheinen jetzt viele Anleitungen zur Genom-Editing-Technologie: http://www.nature.com/articles/nplants201411 gibt einen nützlichen Überblick in der neuen Zeitschrift Nature Plants.

Das Studium der Lawine von Genomsequenzdaten war allgegenwärtig in den Gesprächen auf PAGXXIII. Mein Titel für meinen Blog über die Wiederholung des Treffens im Jahr 2011 bot die Alternativen „Ertrinken in den Daten oder die Ruhe vor dem Genomsequenzsturm?“ Die Geschichte zeigt nun, dass es eindeutig Letzteres war. Wir können die genomische DNA-Sequenz der meisten Arten für einige tausend bis zehntausend Dollar im Rahmen eines dreijährigen Projekts bekommen – ob Walnuss, Wasserlinse, Löwenzahn oder UtriculariaObwohl Weizen und Kiefer mit Genomen von über 3 Gb immer noch eine gewaltige Herausforderung darstellen, insbesondere wenn keine sortierten Chromosomen zur Genompartitionierung verfügbar sind, können wir für einige Tausend Dollar mehr ein Bild der in einer Kultur- oder Wildart vorhandenen Diversität gewinnen – die Züchter genotypisieren Hunderte bis Zehntausende von Akzessionen mit einer Reihe von Plattformen und Analysemethoden. Es wird interessant sein zu sehen, wie diese Möglichkeiten sich in internationalen und nationalen Agrarforschungsprogrammen bis hin zu einzelnen Universitätslaboren durchsetzen, wo viele grundlegende Fragen geklärt werden. Fragen zur Genekologie werden mit beispielloser Detailgenauigkeit behandelt – fast 100 Jahre, nachdem sie gefragt wurden.

Was für mich noch vor ein paar Jahren unerwartet war, war ein klarer Gewinner auf dem Markt für Genomsequenzierung: die Dominanz von @Illumina war ziemlich erstaunlich. Illumina kündigte neue Sequenziermaschinen an, die ihre eigenen, bereits beeindruckenden Angebote übertreffen. Entschuldigung, aber 454, Ion Torrent, ABI Solid, Licor: alle tot oder ernsthaft dem Untergang geweiht. PacBio mit seinem Long-Read-Einzelmolekülsystem war bei PAG und bot Chemie, die längere Reads als je zuvor versprach und vielleicht einige der Fähigkeiten von Illumina ergänzte. BioNano (ein weiteres Unternehmen aus San Diego) war ebenfalls dort und verwendete optische Kartierung, die für das Strecken von DNA interessant aussah.

Andere Entwicklungen waren vielleicht eher evolutionär als revolutionär. Nachdem wir im Laufe der Jahre in zu vielen Sitzungen die Ansicht vertreten haben, dass Spezies-X „das Referenzgenom“ ist, haben wir immer noch Ermahnungen, ein „Referenzgenom“ und sogar ein „Pan-Genom“ zu produzieren. Ein Genom repräsentiert möglicherweise nur zwei Drittel aller Gene, die innerhalb einer Art möglich sind, und schon gar nicht die genetische oder allelische Vielfalt, die es da draußen gibt – lassen Sie uns also nicht nur den Genotyp mit vorhandenen Markern abbilden, sondern prüfen, ob alle Gene vertreten sind. Hier gibt es eindeutig noch viel zu tun – und die Montagesoftware hat noch einen sehr langen Weg vor sich!

Jede Wortwolke zur Genomik von Pflanzen und Tieren würde sicherlich „Epigenetik“ hervorheben. Gegen Ende letzten Jahres riet ich jemandem auf Twitter, sich keine Gedanken über die Erklärung seiner Ergebnisse zu machen, sondern einfach laut zu rufen: „ES IST EPIGENETIK!“ Nun, die Konferenzen 2015 sind definitiv der richtige Ort, um dieser Aufforderung Folge zu leisten! Zu Beginn der Epigenetik bat uns ein Labor, die Meiose in einem bestimmten Material zu untersuchen: Unwissentlich handelte es sich um einen diploiden x tetraploiden Hybriden. Ich fürchte, vieles von dem, was ich dieses Jahr sehe und höre, ist genauso weit von „echter“ Epigenetik entfernt, und es scheint eine Flut von Präsentationen (Manuskripte, Poster und Vorträge) zu geben, die die einfache Entwicklungskontrolle als das große Ganze neu definieren.

Es ist interessant, meine PAG-Notizen nach fünf arbeitsreichen Monaten noch einmal durchzusehen. Genome Editing wird immer spannender. Billige Sequenzdaten häufen sich weiterhin an und sind für die gestellten Fragen nützlich, aber nur ein Bruchteil ihres tatsächlichen Wertes wird verwendet. Die Epigenetik erweitert ihre Rolle als allumfassende Erklärung („Papa, warum schwebt der Mann in der Luft?“ „Sohn, das nennt man Levitation“). Vielleicht nächstes Jahr…