Край на гладуване - Университет Филипс в Марбург
Международна изследователска група анализира генома на червено водорасло
„La vie en rouge“ - Щракнете тук за съобщение за пресата на английски език
Първо отслабнете, а след това наберете сила: многоклетъчната червена водораслова ирландска мъх се характеризира с необичайно компактен геном - това е установено от международна изследователска асоциация с участието на Марбург, която определя геномната последователност на водораслите. Сестринската група на всички зелени растения значително е намалила генетичния си състав в хода на племенната история, подозират учените, резултатите от които могат да бъдат прочетени в текущия брой на научното списание "Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA" (PNAS).
Ако сте навън в приливната зона на скалист бряг, ще срещнете множество видове водорасли, чийто цвят - за разлика от зелените треви, билки или дървета - е доминиран от червени и кафяви тонове. „Въпреки голямото им биологично значение, червените водорасли досега едва ли са били генетично характеризирани“, обяснява клетъчният биолог професор д-р. Стефан Ренсинг от университета Филипс, съавтор на настоящата публикация. Групата на червените водорасли и зелените растения са сестрински групи, тоест те се връщат към общ прародител, живял преди около един и половина милиарда години; по това време еволюционните пътища на двете групи растения се разделиха. За да научи повече за естествената история на червените водорасли отпреди, консорциумът, воден от изследователската станция Роскоф в северната част на Франция, секвенира генома на типичен представител, а именно хрущялните водорасли Chondrus crispus (ирландски мъх).
Резултатът: геномът на водораслите има необичайна структура. Той съдържа региони с много гени, заобиколени от области с множество повторения и транспонируеми елементи. Степента на компресиране на генома се показва, наред с други неща, от факта, че той съдържа много малко интрони - това са области от гени, които не съдържат инструкции за изграждането на протеини. Освен това малкото интрони са сравнително кратки. Изследователите също не откриха доказателства за широко дублиране на генетичен материал. Chondrus има само минимален набор от гени за много функции.
Водораслите произвеждат целулоза с помощта на ензими, които нямат еквивалент в зелените растения. Според авторите това показва, че биосинтезата на целулозата е възникнала независимо няколко пъти. Това обяснява защо в различните видове има много различни ензими, които изпълняват много сходни функции.
Учените представят сценарий за еволюцията на водораслите, според който техните предци са посещавали екстремни местообитания, което е наложило намаляване на генома. Когато по-късно водораслите, при по-добри условия на околната среда, заместват загубените функции, се появяват гени, които не могат да бъдат намерени никъде другаде. "Неговите уникални генетични свойства препоръчват хондруса като нов модел, който може да се използва за изследване на това как еукариотите са се променили в хода на еволюцията", заключават авторите от резултатите си.
В допълнение към работната група на Стефан Ренсинг, учените от Франция и други страни, като Египет, Гърция, Норвегия, Испания и Чехия, бяха включени в основните изследвания.
Оригинална публикация: Jonas Collén и др.: Структура на генома и метаболитни характеристики в червените водорасли Chondrus crispus хвърлят светлина върху развитието на Archaeplastida, PNAS 110 (13)/2013, 5247-5252, doi: 10.1073/pnas.1221259110
Още информация:
Лице за контакт: професор д-р Стефан Ренсинг,
Отдел за клетъчна биология
Електронна поща: [email protected]
Интернет: http://plantco.de
Последна актуализация: 27.03.2013 г. Йоханес Шолтен