Обнаружены свидетельства ранних дупликаций генома у хвойных и других растений
Исследователи из нескольких академических институтов США обнаружили, что вопреки распространенному мнению, хвойные растения пережили как минимум два полных события дупликации генома в ходе своей эволюционной истории. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Предыстория: Два года назад шведские исследователи сообщили, что геном обыкновенной ели не подвергался дупликации (полиплоидии).
Новое исследование: Американская команда решила проверить эти выводы. Они провели секвенирование транскриптома (Roche 454) генов трёх видов растений: Ophioglossum petiolatum, Gnetum gnemon и Ephedra frustillata. Также были проанализированы данные предыдущего секвенирования 22 видов голосеменных или сосудистых растений.
Методология: С помощью биоинформатического подхода учёные определили возраст паралогов генов, возникших из-за дупликаций. Для проверки событий дупликации в истории растений был создан и применён алгоритм Multi-Axon Paleopolyploidy Search.
Результат: Обнаружены две дупликации у изученных хвойных:
- В предковой линии всех Pinaceae (ель, сосна, пихта).
- В линии cupressophytes (можжевельник, секвойя, тис).
Значение: Геномные дупликации считаются двигателем эволюции. Это открытие объясняет большое генетическое разнообразие хвойных, к которым относятся старейшие, самые массивные и высокие деревья в мире.
Практический потенциал: Результаты могут помочь в исследованиях по генетической модификации деревьев для повышения их устойчивости к потеплению климата. Это критически важно, поскольку хвойные:
- Дают около половины всей древесины, используемой человечеством.
- Являются крупнейшим поглотителем атмосферного углерода на планете.