Дупликация генома перестроила фотосинтез у тропических деревьев Clusia
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи из Венского университета проследили, как CAM-фотосинтез эволюционировал у трёх видов деревьев Clusia. Древняя дупликация генома с последующей масштабной генетической реорганизацией привела к появлению разных форм CAM. Результаты опубликованы в Nature Communications.
Ключевые факты
- Род Clusia содержит единственные известные деревья, использующие CAM-фотосинтез.
- Все три изученных вида Clusia являются древними полиплоидами, чьи геномы были умножены и позже реорганизованы.
- Гены, критически важные для ночного накопления CO2 в CAM-метаболизме, особенно пострадали от реорганизации генома.
- Александр фон Гумбольдт около 1800 года заметил, что лист Clusia на солнечном свету не выделял пузырьков кислорода.
CAM-фотосинтез
CAM-фотосинтез позволяет растениям поглощать CO2 ночью и запасать его в виде яблочной кислоты, держа устьица закрытыми днём для снижения потери воды. Около 1800 года Александр фон Гумбольдт заметил, что лист Clusia, помещённый в воду, не выделял пузырьков кислорода даже на солнечном свету. Род Clusia — единственная известная группа деревьев, использующая CAM-фотосинтез. Виды Clusia демонстрируют широкий спектр фотосинтетических стратегий — от обычного C3-фотосинтеза до очень сильного CAM.
Эволюция генома
Исследователи из Венского университета сравнили геномы Clusia rosea, Clusia minor и Clusia major. Геномный анализ показал, что все три вида являются древними полиплоидами, чьи геномы были умножены и позже реорганизованы. Ведущий автор Ханнес Краммль объясняет, что в ходе этой реорганизации копии генов теряются, деактивируются или приобретают новые функции. Второй ведущий автор Йоханнес Херпелль добавляет, что гены, критически важные для ночного накопления CO2 в CAM-метаболизме, особенно пострадали.
2 источника
Время · отставание