Секвенирование одного из старейших деревьев мира для изучения мутаций у клональных организмов

Междисциплинарная команда из США изучила механизмы возникновения мутаций у клонально размножающихся организмов, секвенировав геном одного из древнейших деревьев в мире — тополя Пандо (Populus tremuloides). Исследование опубликовано на сервере препринтов bioRxiv.

Большинство эволюционных исследований сосредоточено на диплоидах — организмах с двумя наборами хромосом, обычно размножающихся половым путём. В данной работе учёные сфокусировались на триплоиде — виде с тремя наборами хромосом, который не способен к половому размножению и воспроизводится клонированием.

Пандо представляет собой не отдельное дерево, а клональную колонию, состоящую из генетически идентичных стволов (стеблей), соединённых единой корневой системой. Один такой организм в национальном лесу Фишлейк (Юта, США) занимает площадь около 42.6 гектаров.

Исследователи собрали образцы с разных участков этого гигантского организма и его соседей. Проведя генетическое секвенирование и отфильтровав варианты, общие с соседними деревьями, а также уникальные для единичных образцов, они выявили примерно 4000 соматических мутаций, накопившихся за время жизни колонии.

Анализ позволил оценить возраст Пандо в диапазоне от 16 000 до 80 000 лет, что делает его одним из старейших живых организмов на Земле. Учёные также обнаружили, что триплоидность, помимо гигантских размеров организма, связана с увеличением размера клеток и, как следствие, с повышенной общей жизнеспособностью (fitness), что объясняет исключительное долголетие этой клональной колонии.