14 декември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Допълнителен набор от гени може да е причината за големината на иглолистните дървета

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 25 ноември 2015 в 13:0138130
Секвоите включват най-високите дървестни видове на планетата, а техните реоднини включващи всички голосеменни иглолистни растения са едни от най-разпространените растения. .

Ботаниците повече няма да гледат на коледната елха по същия начин. Анализирайки геномите на смърчове, борове, ели и техните роднини, Майкъл Баркър (Michael Barker) открил, че тези дървета са претърпели сериозно генетично изменение в тяхното дълбоко минало.

Наскоро, генетикът от Университета на Аризона в Тъксън и колегите му докладваха, че на определен етап в миналото те са добавили един пълен набор от гени към генома си. Такова пълно дублиране на целия геном вероятно е помогнало на тези видове да станат най-високите и корави растения на Земята и това кара биолозите да пренапишат историята на голосеменните - групата, която включва иглолистните и други нецъфтящи, семеобразуващи растения.

"Това е наистина вълнуващо изследване," смята Дъглас Солтис (Douglas Soltis), ботаник от Университета на Флорида в Гейнсвил. "От отдавна се знае, че геномното дублиране е важно за цъфтящите растения и папратите. Това изследване показва, че геномното дублиране е изиграло важна роля и при иглолистните."

Декодирането на все повече растителни и животински геноми, позволява на учените да установят кога далечните роднини на различни съвременни групи са претърпели геномни дубликации. Но когато бил дешифриран за пръв път генома на норвежкия смърч, обичайно използван като коледна елха, през 2013 г., Стефан Янсон (Stefan Jansson), генетик от Umeå University в Швеция и неговите колеги заключили, че въпреки, че някои гени били копирани на друго място в генома, самия геном не бил дублиран.

Баркър не бил толкова сигурен. Толкова много други растения са претърпели такива дублирания, че "просто нямало смисъл голосеменните да не са претърпели същото," смята той. Затова той и неговите колеги секвенирали само гените, които представляват само малка част от общата ДНК, на 24 голосеменни и три други вида растения. Те също така разработили сложен софтуер, който може да открива възможните геномни дубликации като анализира приликите между гените в и между тези видове растения.

Две дупликации били открити при иглолистните, както докладвали те в научното списание Science Advances (DOI: 10.1126/science.aad7469). Една от тях се е случила на нивото на предшественика на всички смърчове, борове и ели. Геномът на предшественика на хвойните и кедрите, друга група иглолистни, също претърпял дупликация. Но следи от такива  дублирания не са открити при третия тип иглолистни, който включва араукариите, отбелязват учените. Чрез дешифрирането на геномите на други дървета могат да се открият следи и от други дублирания, смята Баркър. Но това което е ясно, е че "механизмите, по които геномите са еволюирали при голосеменните и цъфтящите растения не са толкова различни, колкото се смяташе до сега."

Трупат се все повече доказателства, че допълнителното копие на генома подхранва развитието на нови белези и на нови видове. Дублираните гени позволяват на едното копие свободно да изменя своите функции без това да повлиява оцеляването на организма. Някои от тези промени може да са в основата на огромната височина на секвоите или дълголетието на пондеросовия бор.

Клауд де Пемфилис, специалист по растителни геноми към Pennsylvania State University е изключително доволен от новите анализи. Неговите изследвания са показали, че е имало пълно геномно дублиране в семенното растение, което се смята за предшественик на голосеменните и на цъфтящите растения и той е разочарован, че никой до сега не е откривал следи от удвояването на генома при иглолистните. "Това изследване ще спомогне за изясняването на известни противоречия в литературата в момента," се надява той.  

"Смятам, че те най-вероятно са прави," добавя Янсън. Изключително огромните геноми на иглолистните дървета прави тяхното секвениране доста сложно и от фрагментите, които са получени до сега е трудно да се картират хромозомите достатъчно, за да се търсят повече следи от тези дублирания. "Тези учени просто са генерирали по-добра база данни за адресирането на този въпрос, отколкото нас," признава той.

Янсън се надява учените да обърнат внимание на отделните гени, които са оцелели много след самия акт на дублиране, тъй като те вероятно са изиграли много важна роля в еволюцията на растенията. Джеймс Лийбенс-Мак (James Leebens-Mack), растителен генетик от Университета на Джорджия, изразява своето съгласие по въпроса: "Сега остава да определим дали някои типове гени са били запазени в дублирано състояние и да изследваме как функционалната еволюция на тези гени е подпомогнала възникването на основни адаптации, като например развитието на семената."

Източник: Science Magazine


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
5 изненадващи факта за Коледа
5 изненадващи факта за Коледа
24 декември 2019 в 00:135428
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.