Почему растительные «клоны» не идентичны
Новое исследование растений, размножаемых «клонированием», показало причину их неидентичности.
Учёным известно, что «клональные» (регенерантные) организмы не всегда одинаковы: их наблюдаемые характеристики могут различаться, и эта вариация передаётся следующему поколению. Это происходит несмотря на происхождение от генетически идентичных клеток-основателей.
Команда из Оксфордского университета (Великобритания) и Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия) установила причину этого у растений: геномы регенерантных растений несут относительно высокую частоту новых мутаций в последовательности ДНК, которых не было у растения-донора.
Результаты опубликованы в журнале Current Biology.
«Любой, кто когда-либо брал черенок от родительского растения и выращивал из него новое, использует способность организмов к регенерации. Но иногда регенерированные растения не идентичны, даже если происходят от одного родителя. Наша работа раскрывает причину этой видимой вариации», — сказал профессор Николас Харберд.
Используя методы полного секвенирования генома, исследователи проанализировали «клоны» мелкого цветкового растения резуховидки Таля (Arabidopsis). Они обнаружили, что наблюдаемые вариации у регенерантов в значительной степени обусловлены высокой частотой мутаций в их ДНК, отсутствующих у родительского растения.
«Откуда берутся эти новые мутации, всё ещё загадка. Они могут возникать во время самого процесса регенерации или во время деления клеток в растении-доноре. Природа безопасно использует этот процесс "клонирования" у растений миллионы лет, и должны быть веские эволюционные причины для появления этих мутаций», — отметил профессор Харберд.
Новые результаты показывают, что вариация у клонов растений может иметь иную природу, чем у клонов животных, где более важным считается влияние факторов среды на экспрессию генов, и подобной высокой частоты мутаций не наблюдается.
«Хотя наши результаты подчёркивают разницу между клонированными растениями и животными, они могут дать представление о том, как реплицируются бактериальные и раковые клетки и как возникают мутации в этих процессах, что в конечном итоге влияет на здоровье человека».