Эволюция способствует оптимизации генома растений

25 апреля 2011

Печать Печать

В геноме Arabidopsis thaliana содержится вдвое меньше пар нуклеотидов, чем у ее ближайшей родственницы, Arabidopsis lyrata. Однако это A. Thaliana принесло пользу, поскольку у нее отсутствуют последовательности транспозонов, вызывающие опасные мутации.

Эволюция способствует оптимизации генома растений Arabidopsis thaliana

Размеры геномов у растений различны. Самый короткий геном у хищных растений рода Genlisea, он составляет лишь одну тысячную часть от самого крупного генома, которым обладает вороний глаз. Отсюда возникает вопрос – вследствие эволюции у растений увеличиваются или уменьшаются запасы ДНК? Для этого необходимо сравнить родственные виды, поскольку хищные генлисеи с вороньим глазом слишком различные виды, чтобы на их примере оценивать направление развития эволюции.

Немецкие ученые, работающие в Институте биологии развития им. Макса Планка провели сравнительный анализ состава геномов резуховидки лиролистной и резуховидки Таля. Эти два вида, представители самого знаменитого и не менее популярного в среде биологов рода Arabidopsis, имеют одного общего предка, а их пути в процессе эволюции разошлись сравнительно недавно – около 10 миллионов лет.

У резуховидки Таля геном уже достаточно изучен. В его составе 125 миллионов «символов» – пар нуклеотидов – складывающихся в 27 025 различных генов, расположенных в пяти хромосомах. В геноме же резуховидки лиролистной 207 миллионов пар нуклеотидов – почти в два раза больше. Но преимущество по генам и хромосомам не столь велико: 32 670 генов и восемь хромосом. Большее количество ДНК у р. Лиролистной содержится за счёт наличия зон, не кодирующих белки и не имеющих регуляторных функций.

В результате сравнения геномов этих растений ученые установили, что в р. Таля геном стал короче благодаря исчезновению тысяч пар оснований из областей транспозонов. Транспозоны (по-другому мобильные элементы) имеют свойство самопроизвольно «перепрыгивать» из одной части генома в другую. Эти прыжки нередко провоцируют негативные эффекты: если транспозон встраивается в ген, то способен полностью нарушить его функции.

Исследователи отмечают, что р. Лиролистная располагается ближе к предку с кучей «мусора» в геноме. A р. Таля избавилась от возможных неприятностей, лишившись в процессе эволюции сомнительных участков собственного генома.

  • 1556
  • Ufolog.ru
комментарии

Только зарегистрированные пользователи могут добавлять комментарии. Войдите, пожалуйста.