Rastlina, ktorá „nemôže zomrieť“, odhaľuje svoje genetické tajomstvá

Asi pred 86 miliónmi rokov sa po chybe v delení buniek celá oblasť genómu Welwitschia zdvojnásobila v obdobiach zvýšenej suchosti a dlhotrvajúceho sucha – a pravdepodobne vytvorila púšť Namib, povedal. tao wan, botanik v Botanickej záhrade Fairy Lake v čínskom Šen -čene a hlavný autor štúdie. Dodal, že „extrémny stres“ je často spojený s takýmito udalosťami duplikácie genómu.

Doktor Leach, spoluautor štúdie, povedal, že duplicitné gény sa tiež zbavujú svojich pôvodných funkcií, potenciálne preberajú nové.

Doktor Wan však hovorí, že získanie väčšieho množstva genetického materiálu stojí za to. „Najzákladnejšou aktivitou pre život je replikácia DNA, takže ak máte veľký genóm, skutočne spotrebúva energiu na udržanie života,“ obzvlášť v takom drsnom prostredí.

Aby toho nebolo málo, značnou časťou genómu Welwitschie sú „junk“ samoreplikujúce sa sekvencie DNA nazývané retrotranspozóny. „Teraz je potrebné nevyžiadanú poštu replikovať, opraviť,“ povedal doktor Leach.

Vedci sledovali „výbuch“ aktivity retrotranspozónov pred jedným až dvoma miliónmi rokov, pravdepodobne v dôsledku zvýšenia teploty. Aby sa tomu však zabránilo, v genóme Welwitschia došlo k rozsiahlym epigenetickým zmenám, ktoré tieto sekvencie nevyžiadanej DNA umlčali procesom nazývaným metylácia DNA.

Tento proces spolu s ďalšími selektívnymi silami výrazne znížil veľkosť a náklady na energetickú údržbu duplicitnej knižnice DNA spoločnosti Welwitschia, Dr. Wan to nazval „veľmi efektívny a lacný genóm“.

Štúdia tiež zistila, že v listoch Welwitschia sú skryté ďalšie genetické zmeny.

List priemernej rastliny rastie z hornej časti rastliny alebo zo špičiek jej stoniek a konárov. Pôvodný rastúci hrot Welwitschie však odumiera a listy vychádzajú z citlivej oblasti anatómie rastliny nazývanej bazálny meristém, ktorá dodáva rastúcej rastline čerstvé bunky, povedal doktor Wan. Vyšší počet kópií alebo zvýšená aktivita niektorých génov spojená s efektívnym metabolizmom, rastom buniek a odolnosťou voči stresu v tejto oblasti mu môže pomôcť prosperovať v extrémnom environmentálnom strese. V otepľujúcom sa svete by genetická lekcia, ktorú môže Welwitschia ponúknuť, mohla pomôcť ľuďom pri pestovaní odolnejších a menej smädných plodín.