Ученые секвенировали геном папоротников. Статья об этом была опубликована в Nature Plants.
Объем генома папоротника очень велик, что затрудняет его изучение и секвенирование («расшифровку»). После многих лет работы международной группе ученых под руководством Даниэля Маршана из Стэнфордского университета удалось секвенировать три вида папоротников из группы Ceratopteris richardii, самой многочисленной из папоротников.
Всего геном папоротника содержит 7,46 миллиарда оснований на 39 хромосомах, что более чем в два раза превышает размер генома человека. Ранее считалось, что геном такой большой из-за повторяющихся циклов дупликации всего генома, в которых потомки организма случайным образом наследуют дополнительные копии всего генома организма. Это характерно для растений и может обеспечить некоторые преимущества, такие как быстрая эволюция и дивергенция. Однако большинство организмов в процессе адаптации возвращают геном к нормальному размеру.
Вместо идентичных участков ДНК, которые можно было бы ожидать, если бы были дупликации, хромосомы папоротника содержат беспорядок повторяющихся фрагментов и обрывков, генетический мусор, который накопился в растении. Восемьдесят пять процентов генома C. richardii состоит из этих транспозонов, последовательностей ДНК, которые могут перемещаться по геному. Папоротники не эффективны при удалении лишней ДНК и просто сохраняют ее.
Кроме того, оказалось, что растения не только постепенно накапливали ДНК, но и заимствовали ее у других организмов. Геном папоротника имеет защиту от определенного токсина, который пробивает дырки в клеточной мембране. Эта защита обычно встречается у бактерий, что позволяет предположить, что папоротник приобрел ее от бактерий в результате горизонтального переноса генов.
Ученые проводят аналогию заимствования бактериальных генов с игрой в лотерею, когда непонятно, будет ли мутация положительной или отрицательной. В дальнейших экспериментах авторы надеются лучше понять механизм горизонтального переноса у растений.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен