september 25, 2021

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

En plante som "ikke kan dø" avslører sine genetiske hemmeligheter

En plante som “ikke kan dø” avslører sine genetiske hemmeligheter

For rundt 86 millioner år siden, etter en feil i celledeling, doblet hele Welwitschia -genomet seg i en tid med økt tørrhet og langvarig tørke i regionen, og muligens dannelsen av selve Namib -ørkenen, sa han. Tao wan, en botaniker ved Fairy Lake Botanical Garden i Shenzhen, Kina, og hovedforfatter av studien. Han sa at “ekstremt stress” ofte er forbundet med slike genomduplikasjonshendelser.

Studie medforfatter Dr. Leitch la til at dupliserte gener også kaster de opprinnelige funksjonene, og potensielt tar på seg nye.

Imidlertid koster det mer å ha mer genetisk materiale, sa Dr. Wan. “Den mest grunnleggende aktiviteten for livet er DNA -replikasjon, så hvis du har et stort genom, tar det virkelig energi for å opprettholde livet,” spesielt i et så tøft miljø.

For å gjøre saken verre, er en stor mengde av Welwitschia-genomet selvreplikerende “useriøse” DNA-sekvenser kalt retrotransposoner. “Nå må søppelet replikeres og repareres,” sa Dr. Leitch.

Forskerne oppdaget en “burst” av retrotransposonaktivitet for en til to millioner år siden, sannsynligvis på grunn av økt temperaturstress. Men for å motvirke dette gjennomgikk Welwitschias genom gjennomgripende epigenetiske endringer som dempet dette useriøse DNA, gjennom en prosess som kalles DNA -metylering.

Denne prosessen, sammen med andre selektive krefter, reduserte dramatisk størrelsen og kostnadene for vedlikehold av energi til Welwitschias dupliserte DNA-bibliotek, sa Dr. Wan og ga det “et veldig effektivt og billig genom.”

Studien fant også at Welwitschia hadde andre skjulte genetiske justeringer i bladene.

Det gjennomsnittlige plantebladet vokser fra plantens tupper, eller tuppen av stilken og grenene. Men Welwitschias opprinnelige vekstspiss dør, og i stedet kommer bladene fra et sårbart område av plantens anatomi kalt basal meristem, som leverer ferske celler til den voksende planten, sa Dr. Wan. Et stort antall kopier eller økt aktivitet av noen gener involvert i effektiv metabolisme, cellevekst og motstand mot stress i dette området kan hjelpe den til å fortsette å vokse under ekstremt miljøbelastning. I en oppvarmende verden kan de genetiske leksjonene Welwitschia har å tilby, hjelpe mennesker med å vokse sterkere og mindre tørste avlinger.

READ  Giftige metaller siver inn i beinene våre og moderne teknologi kan gjøre det verre