Крупный международный консорциум генетических исследователей упорядочил и проанализировал полный геном Amborella trichopoda, единственного оставшегося в живых древнего эволюционного происхождения, которое прослеживает до последнего общего предка всех цветущих растений.Женский цветок Amborella trichopoda.
Кредит изображения: Сэнгтэ Ким.Результаты, сообщил в серии работ, опубликованных в журнале Science (бумага 1, бумага 2 & бумага 3), пролейте новый свет на процессы, которые проложили путь к удивительному разнообразию больше чем 300 000 существующих разновидностей цветущих растений.“Таким же образом то, что последовательность генома утконоса – оставшийся в живых древнего происхождения – может помочь нам изучить эволюцию всех млекопитающих, последовательность генома Amborella может помочь нам узнать об эволюции всех цветов”, сказал соавтор доктор Виктор Альберт из Университета в Буффало.Доктор Альберт и его коллеги сказали геном Amborella – маленькое дерево подлеска или куст, местный для главного острова, Grande Terre, Новой Каледонии в Южном Тихом океане – представляют неопровержимые свидетельства, что предок всех цветущих растений, включая Amborella, развитый после ‘события удвоения генома’, которое произошло приблизительно 200 миллионов лет назад.
Некоторые дублированные гены терялись со временем, но другие взяли новые функции, включая вклады в развитие цветочных органов.“Удвоение генома может, поэтому, предложить объяснение по-видимому резкому быстрому увеличению новых разновидностей цветущих растений в отчетах окаменелости, датирующихся к меловому периоду. Поколения ученых работали, чтобы решить эту загадку”, сказал соавтор доктор Клод dePamphilis Университета Государственного университета Пенсильвании.Как другой пример ценности генома Amborella, сказал соавтор доктор Джошуа Дер в Университете Государственного университета Пенсильвании: “мы оцениваем, что по крайней мере 14 000 кодирующих белок генов существовали в последнем общем предке всех цветущих растений.
Многие из этих генов уникальны для цветущих растений, и многие, как известно, важны для производства цветка, а также других структур и других процессов, характерных для цветущих растений”.Доктор Джим Либенс-Мэк из Университета Джорджии отметил, что “последовательность генома Amborella облегчила реконструкцию заказа предкового гена в ‘ядре eudicots’, огромная группа, которая включает приблизительно 75 процентов всех покрытосемянных растений. Эта группа включает помидор, яблоко и бобы, а также строевые деревья, такие как дуб и тополь”.
Как эволюционный посторонний этой разнообразной группе, геном Amborella позволил исследователям оценивать линейный заказ генов в наследственном eudicot геноме и выводить определенные для происхождения изменения, которые произошли более чем 120 миллионов лет эволюции в ядре eudicot.В то же время Amborella, кажется, приобрел некоторые необычные геномные особенности, так как он отделился от остальной части древа жизни цветущего растения.Например, последовательности ДНК, которые могут изменить местоположения или умножиться в геноме, кажется, стабилизировались в геноме Amborella.“Большинство заводов приводит доказательство недавних взрывов этой мобильной деятельности ДНК, но Amborella уникален в этом, это, кажется, не приобрело много новых мобильных последовательностей за прошлые несколько миллионов лет”, сказала соавтор доктор Сью Весслер Калифорнийского-университета-Риверсайда.
“Вставка некоторых взаимозаменяемых элементов может затронуть выражение и функцию кодирующих белок генов, таким образом, прекращение мобильной деятельности ДНК, возможно, замедлило темп эволюции и структуры генома и функции гена”.