• Ср. Май 12th, 2021

Трава передает гены от одного вида к другому, но мы не знаем, как

Трава передает гены от одного вида к другому, но мы не знаем, как

**Трава передает гены от одного вида к другому, но мы не знаем, как.**

Трава передает гены от одного вида к другому, но мы не знаем, как

От

Некоторые симптомы пищевых культур могут быть связаны с ДНК, полученной от других видов растений.

Джозеф Седмак / Алами

Это свободный цикл, но для ДНК. Травы регулярно передают гены от одного растения к другому, даже если они принадлежат к отдаленно родственным видам..

«Мы показали, что латеральный перенос генов — широко распространенный процесс в травах», — говорит Люк Обедающий из Университета Шеффилда в Великобритании. Это открытие дополняет доказательства того, что ДНК может передаваться от одного сложного организма к другому и может принести пользу организму, который ее получает..

рекламное объявление

Биологи десятилетиями знали, что одноклеточные организмы, такие как бактерии, могут передавать гены: этот процесс называется латеральным переносом генов или горизонтальным переносом генов. Но еще 20 лет назад считалось, что это не встречается в организмах с более сложными клетками, известных как эукариоты — группе, которая включает всех животных, растения и грибы..

«Люди думали, что это полностью связано с бактериями и не встречается у эукариот», — говорит Каннинг. «По-настоящему сдвинулось, наверное, всего 10-15 лет». В настоящее время известно множество примеров эукариот, например, ген растения, которое было скрещено с насекомыми..

Большинство исследований этого явления сосредоточено на единичных примерах: например, в 2019 году команда столовой показала, что в траве было позже перенесено 59 генов под названием Alloteropsis semialata..

Чтобы выяснить, насколько широко распространен латеральный перенос генов, команда Обединга изучила геномы 17 видов трав, некоторые из которых эволюционировали независимо друг от друга более 50 миллионов лет. Трава включала такие пищевые культуры, как азиатский рис, пшеница манго и просо лисохвост..

Команда обнаружила, что 13 из 17 видов впоследствии передали гены, что указывает на широко распространенный перенос. Всего было перенесено 170 генов..

«По мере того, как секвенируется все больше и больше геномных последовательностей эукариот, мы видим много примеров горизонтального переноса генов», — говорит Джулия ван Эттен из Университета Рутгерса в Нью-Джерси. Он был соавтором исследования 2020 года, согласно которому около 1% генов одноклеточного эукариота, называемых протеазами, являются результатом латерального переноса генов..

По оценкам команды, на каждые 10 000 генов в геноме травы впоследствии переносится 3,72 адреса. «Но это большая разница», — говорит Dynamic, потому что только несколько перенесенных генов будут способствовать естественному отбору и нормализоваться в популяциях. «Вероятно, это будет непрерывный процесс, и тогда вы исправите только один или два».

Команда обнаружила, что латеральный перенос генов чаще встречается у близкородственных видов, возможно, потому, что их гены более совместимы. Но это все же произошло, по крайней мере, среди заинтересованных лиц..

Переносы также были более распространены у трав с корневищами — подземными стеблями, которые могут передавать корни и побеги под поверхность. «Это ткани, которые позволяют растениям сверхъестественным образом размножаться», — говорит Динги. «Если вы получите какую-либо чужеродную ДНК в корневище, когда растение воспроизводится в каждой клетке этого клона, включая цветок, и вот как оно попадает в зародыш».

«Вопрос на миллион долларов состоит в том, чтобы выяснить, как это происходит», — говорит Dynamic. Травы не гибридизуются друг с другом, потому что ДНК была бы совсем другой, если бы они были. Он предполагает, что опыление воздуха может быть фактором во многих случаях. «Потенциально вы можете провести незаконное опыление, при котором вы переносите только небольшое количество ДНК от внешних видов», — говорит он, вместо настоящего гибрида..

Хотя позже перенесенные гены составляют лишь небольшой процент генома эукариот, они все же могут иметь большое влияние на эволюцию, говорит Ван Эттен. Например, она работает с красными водорослями, обитающими в теплой токсичной среде. «Они процветают, потому что являются горизонтально приобретаемыми генами для детоксикации мышьяка и детоксикации ртути, и они способны потреблять сахара, так что им не нужно постоянно заниматься фотосинтезом. Они полностью изменили свой образ жизни ».

Возможно, латеральный ген действительно переносится, что подчеркивает некоторые черты, обнаруженные у домашних сортов сельскохозяйственных культур, таких как пшеница. Это предположение, но если оно подтвердится, это будет означать, что боковой перенос генов помог нам создать урожай, который сейчас нас кормит..

Ссылка на журнал: Новый фитолог, DOI: 10.1111 / nph.17328

Подпишитесь на Wild Wildlife, бесплатную ежемесячную газету, посвященную разнообразию и науке животных, растений и других странных и замечательных обитателей Земли.

Подробнее по этим темам: