_ Un mister evolutiv de 125 de milioane de ani în devenire

19:26 2024-03-04 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Un mister evolutiv 125 de milioane de ani în devenire

Genomica plantelor a parcurs un drum lung de când Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) a ajutat la secvențarea primului genom al plantei. Dar proiectarea recoltei perfecte este încă, în multe privințe, un joc de noroc. Realizarea aceleiași mutații ADN în două plante diferite nu ne oferă întotdeauna trăsăturile pe care le dorim. Întrebarea este de ce nu? Biologii de plante CSHL tocmai au descoperit un motiv.

Profesorul CSHL și investigatorul HHMI Zachary Lippman și echipa sa au descoperit că plantele de tomate și Arabidopsis thaliana pot folosi sisteme de reglementare foarte diferite pentru a controla exact aceeași genă. Incredibil, ei au legat acest comportament de schimbări genetice extreme care au avut loc peste 125 de milioane de ani de evoluție.

Oamenii de știință au folosit editarea genomului pentru a crea peste 70 de tulpini mutante de plante de tomate și Arabidopsis thaliana. Fiecare mutație a șters o bucată de ADN reglator în jurul unei gene cunoscute sub numele de CLV3. Apoi au analizat efectul pe care fiecare mutație l-a avut asupra creșterii și dezvoltării plantelor. Când ADN-ul care ține sub control CLV3 a fost mutat prea mult, creșterea fructelor a explodat. Ei și-au publicat descoperirile în PLoS Genetics.

Danielle Ciren, o absolventă recentă a CSHL School of Biological Sciences, care a condus acest studiu, explică: „CLV3 ajută plantele să se dezvolte normal. Dacă nu a fost pornit exact exact. la momentul în care este, atunci plantele ar arăta foarte diferit. Toate fructele ar fi uriașe și nu sunt ideale. Trebuie să echilibrați creșterea și randamentul. Dacă o plantă are roșii gigantice, dar numai două, este la fel de benefic ca un randament mai mic? nu o soluție simplă. Întotdeauna sacrifici ceva când încerci să îmbunătățești ceva.”

Pentru tomate, mutațiile de inginerie aproape de începutul, dar nu de sfârșit, ale genei CLV3 au afectat dramatic dimensiunea fructelor. Pentru Arabidopsis, zonele din jurul ambelor părți ale genei trebuiau perturbate. Acest lucru indică ceva care s-a întâmplat în ultimii 125 de milioane de ani care a făcut ca plantele să evolueze diferit. Exact ceea ce s-a întâmplat rămâne un mister.

„Nu te poți întoarce la strămoșul comun pentru că nu mai există. Așa că este greu de spus care a fost starea inițială și cum s-au amestecat lucrurile. ”, spune Ciren. „Cea mai simplă explicație este că există un element de reglementare care este conservat într-o anumită capacitate și a fost modificat în moduri subtile. Este puțin neașteptat.”

Ce este sigur este că reglarea genetică nu este uniformă între specii de plante. Descoperirea acestor diferențe genetice ar putea face ca ingineria genomului culturilor să fie mai previzibilă. Și acesta ar fi un mare câștig nu doar pentru știință, ci și pentru fermieri și amelioratorii de plante din întreaga lume.

(Fluierul)