Геномның екі еселенуі Clusia тропикалық ағаштарында фотосинтезді қайта құрды

Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Вена университетінің зерттеушілері Clusia ағаштарының үш түрінде CAM-фотосинтезінің қалай эволюцияланғанын қадағалады. Ежелгі геномның екі еселенуі және одан кейінгі ауқымды генетикалық қайта құрылу CAM-ның әртүрлі формаларының пайда болуына әкелді. Нәтижелер Nature Communications журналында жарияланды.
Негізгі фактілер
- Clusia туысы CAM-фотосинтезін қолданатын жалғыз белгілі ағаштарды қамтиды.
- Зерттелген Clusia-ның үш түрі де ежелгі полиплоидтар болып табылады, олардың геномдары екі еселеніп, кейін қайта құрылған.
- CAM метаболизмінде түнгі CO2 жинақтау үшін аса маңызды гендер геномның қайта құрылуынан ерекше зардап шекті.
- Александр фон Гумбольдт шамамен 1800 жылы Clusia жапырағы күн сәулесінде оттегі көпіршіктерін бөлмегенін байқады.
CAM-фотосинтез
CAM-фотосинтез өсімдіктерге CO2-ні түнде сіңіріп, оны алма қышқылы түрінде сақтауға мүмкіндік береді, ал күндіз су жоғалтуды азайту үшін устьицаларды жабық ұстайды. Шамамен 1800 жылы Александр фон Гумбольдт суға салынған Clusia жапырағы күн сәулесінде де оттегі көпіршіктерін бөлмегенін байқады. Clusia туысы — CAM-фотосинтезін қолданатын ағаштардың жалғыз белгілі тобы. Clusia түрлері қарапайым C3-фотосинтезден өте күшті CAM-ға дейінгі фотосинтетикалық стратегиялардың кең ауқымын көрсетеді.
Геном эволюциясы
Вена университетінің зерттеушілері Clusia rosea, Clusia minor және Clusia major геномдарын салыстырды. Геномдық талдау үш түрдің де ежелгі полиплоидтар екенін көрсетті, олардың геномдары екі еселеніп, кейін қайта құрылған. Жетекші автор Ханнес Краммль бұл қайта құрылу барысында ген көшірмелері жоғалатынын, белсенділігін жоғалтатынын немесе жаңа функцияларға ие болатынын түсіндіреді. Екінші жетекші автор Йоханнес Херпелль CAM метаболизмінде түнгі CO2 жинақтау үшін аса маңызды гендердің ерекше зардап шеккенін қосады.