Модельное растение вводило учёных в заблуждение о росте многоклеточных организмов
Учёные неверно понимали один из фундаментальных процессов в жизни растений, потому что изучали не тот цветок. К такому выводу пришли исследователи из Университета Лидса.
Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля) стала доминирующей «моделью» в генетических исследованиях растений из-за простой генетики и удобства использования в лаборатории. Однако оказалось, что это растение может быть исключением из правил.
Исследование показало, что у Arabidopsis thaliana отсутствует ключевой «цензорный» белок SMG1, который играет жизненно важную роль в росте животных как многоклеточных организмов. Учёные ранее считали, что этот белок есть только у животных, поскольку его не находили у основного модельного растения.
Профессор Брендан Дэвис: «Все думали, что этот белок только у животных. Они так считали, потому что, по сути, весь мир изучает одно растение: Arabidopsis thaliana».
Белок SMG1 участвует в процессе Nonsense Mediated mRNA Decay (NMD) — системе «цензуры», которая разрушает определённые матричные РНК (mRNA), прежде чем они начнут действовать. Это один из способов «включения» и «выключения» генов.
Оказалось, что Arabidopsis thaliana — аномалия. Исследователи обнаружили SMG1 у всех растений, чьи геномы были изучены, кроме Arabidopsis thaliana, и установили, что он используется в NMD. Это указывает, что последний общий предок животных и растений уже имел SMG1.
Белок также нашли у близкого родственника — Arabidopsis lyrata, что говорит о сравнительно недавней (возможно, последние 5-10 млн лет) потере SMG1 в эволюции Arabidopsis thaliana.
Профессор Брендан Дэвис: «Это урок об опасности экстраполяции с одной модели, какой бы успешной она ни была... Эволюция делает странные и непредсказуемые вещи».
Несмотря на это открытие, Arabidopsis thaliana остаётся чрезвычайно полезной моделью, которая позволила значительно продвинуться в понимании биологии растений. В 2008 году только в базу данных PubMed было добавлено 3500 статей, посвящённых этому растению.