O plantă care „nu poate muri” își dezvăluie secretele genetice

Cu aproximativ 86 de milioane de ani în urmă, după o eroare în diviziunea celulară, întregul genom Welwitschia s-a dublat într-o perioadă de ariditate crescută și secetă prelungită în regiune – și posibil formarea deșertului. Tao wan, botanist la Grădina Botanică Fairy Lake din Shenzhen, China și autor principal al studiului. El a spus că „stresul extrem” este adesea asociat cu astfel de evenimente de duplicare a genomului.

Dr. Leitch, co-autor al studiului, a adăugat că genele duplicate sunt, de asemenea, eliberate din funcțiile lor inițiale, putând prelua unele noi.

Cu toate acestea, a avea mai mult material genetic costă, a spus dr. Wan. „Cea mai de bază activitate din viață este replicarea ADN-ului, așa că, dacă aveți un genom mare, este foarte consumator de energie pentru a susține viața”, mai ales într-un mediu atât de dur.

Pentru a înrăutăți lucrurile, o mare parte din genomul lui Welwitschia este alcătuit din secvențe de ADN auto-replicante „nedorite” numite retrotranspozoni. „Acum aceste deșeuri trebuie reproduse, reparate”, a spus dr. Leitch.

Cercetătorii au detectat o „explozie” în activitatea retrotranspozonului în urmă cu unu până la două milioane de ani, posibil din cauza stresului termic crescut. Dar pentru a contracara acest lucru, genomul lui Welwitschia a suferit modificări epigenetice pe scară largă care au redus la tăcere aceste secvențe de ADN nedorite, printr-un proces numit metilare a ADN-ului.

Acest proces, alături de alte forțe selective, a redus dramatic dimensiunea și costul întreținerii energiei bibliotecii de ADN duplicate a Welwitschia, a spus dr. Wan, oferindu-i „un genom foarte eficient și cu costuri reduse”.

De asemenea, studiul a constatat că Welwitschia a ascuns în frunze alte modificări genetice.

READ  Steven Weinberg, fizician laureat al Premiului Nobel, a murit

Frunza medie a unei plante crește din vârfurile plantei sau din vârfurile tulpinii și ramurilor sale. Dar vârful de creștere original al lui Welwitschia moare și frunzele se revarsă în locul unei zone vulnerabile a anatomiei plantei numită meristem bazal, care oferă celule proaspete plantei în creștere, a spus dr. Wan. Un număr mare de copii sau o activitate crescută a anumitor gene implicate în metabolismul eficient, creșterea celulară și rezistența la stres în acest domeniu îl pot ajuta să continue să prospere sub stres mediu extrem. Într-o lume care se încălzește, lecțiile genetice pe care Welwitschia le poate oferi pot ajuta oamenii să producă culturi mai rezistente, mai puțin însetate.

Faci un comentariu sau dai un răspuns?

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *