Почему Ваша рождественская елка является настолько большой? Древний подарок дополнительных генов

большой

Майкл Баркер никогда не будет смотреть на рождественскую елку тот же путь снова. Путем полного анализа геномов елей, сосен, елей и их родственников, он раскрыл это, эти деревья подверглись геномному отклонению в своем глубоком прошлом. Результат: у Них когда-то был полный второй набор генов, сообщают genomicist в Аризонском университете в Тусоне и коллегах сегодня. Такое дублирование всего генома, вероятно, помогло сформировать эти разновидности в самые высокие, самые выносливые растения в мире и заставляет биологов переписывать историю голосеменных растений, группу растений, включающую хвойные деревья и другое нецветение, производящие семя растения.

“Это – действительно увлекательная работа”, говорит Дуглас Солтис, ботаник в университете Флориды в Гейнсвилле. “Долго было известно, что [дублирование генома] было важно в цветковых растениях и папоротниках”, говорит он. “Эта работа показывает, что удвоение генома играло важную роль в хвойных деревьях также”.Поскольку все больше геномов растений и животных было расшифровано и сравнено, исследователи развили растущую оценку, что отдаленные предки различных групп подверглись дублированиям генома. Но когда первый проход генома Высокой ели, общей рождественской елки, вышел в 2013, Штефан Янссон, генетик из университета Умеа в Швеции и его коллег пришел к заключению, что несмотря на то, что некоторые гены были скопированы в другом месте в геноме, сам геном не дублировал.

Корообдирка не была так уверена. Столько других растений подверглось таким дублированиям, что “это не было целесообразно, что [голосеменные растения] не имели никого”, говорит он. Он и его коллеги, поэтому упорядоченные просто гены — которые являются просто небольшой частью общей ДНК — для 24 голосеменных растений и трех других растений. Они также развили сложную компьютерную программу, которая могла выведать возможные дублирования генома путем анализа общих черт среди генов в и между теми видами растений.

Два дублирования произошли в хвойных деревьях, сообщают они онлайн в Научных Трансгрессиях. Один произошел в основе ели, сосны и елей. Геном предка кустов коробки, можжевельников, и кедров, другой группы хвойных деревьев, также подвергся удвоению. Но никакие дублирования не имели место в третьем отделении хвойных деревьев, включающем чилийскую араукарию, отмечают они.

Поскольку больше геномов дерева расшифровано, другие раунды дублирования могут стать очевидными, говорит Баркер. Но то, что ясно, является “механизмами, в которых геномы развились в голосеменных растениях, и [цветковые растения] столь же не отличаются, как ранее изображается”.Там выращивает свидетельства, которые дополнительная копия генома представляет фуражу для развития новых черт и новых разновидностей.

Дублированные гены обеспечивают свободу для одной копии для изменения то, что это обходится без влияния на выживание организма. Некоторые из тех изменений могут лежать в основе высоты красного дерева или долговечности желтой сосны.Клод dePamphilis, растение genomicist в Университете штата Пенсильвания, университете Парк, доволен новым анализом.

Его исследования указали, что было целое дублирование генома в семеннике, который был общим предком голосеменных растений и цветковых растений, и он был разочарован, никто не нашел остатки удвоения в элегантном геноме. “Эта работа помогает решить допустимые споры в литературе”, говорит он.«Я думаю, что они, вероятно, правы”, добавляет Янссон. Чрезвычайно большие геномы хвойных деревьев сделали свое последовательное довольно сложное, и от фрагментов полученным до сих пор, трудно выстроить в линию хромосомы для поиска этих дублирований. “Эта группа просто генерировала лучший набор данных для ответа на этот вопрос, чем мы имели”, говорит он.Затем, исследователи надежд Янссона внимательно изучат различные гены, оставшиеся в живых после события дублирования, поскольку они, вероятно, играли важные роли в развитии растения.

Джеймс Либенс-Мэк, генетик растения в Университете Джорджии в Афинах, соглашается: “Мы теперь должны определить, имели ли определенные типы генов тенденцию быть сохраненными в двойном экземпляре и заниматься расследованиями как функциональное развитие этих генов, внесенных главным инновациям, таким как происхождение семени”.


Блог Александрии