Исследование симбиоза опровергает теорию "единого происхождения" и указывает новые пути для генной инженерии растений
Работа учёного из Университета штата Миссисипи о симбиозе у растений бросает вызов популярной теории "единого происхождения" этого признака, поддерживая сценарий "множественного происхождения". Это открытие меняет понимание перспектив генетической инженерии сельскохозяйственных культур.
Райан А. Фолк, доцент кафедры биологических наук и куратор гербария, стал соавтором статьи, опубликованной в журнале Nature Communications. Исследование посвящено симбиозу корневых клубеньков (RNS), который позволяет растениям получать доступ к атмосферному азоту благодаря взаимовыгодным отношениям с почвенными бактериями.
Ключевой вывод: Используя геномные данные 13 000 видов и сложные статистические модели, учёные уверенно идентифицировали сценарий множественного происхождения симбиоза, а не единого.
Опровержение популярной теории: Работа представляет собой "первый серьёзный отпор" идее единого происхождения, популярной среди исследователей, занимающихся сравнением геномов.
Последствия для генной инженерии:
- Теория единого происхождения предполагала, что генетическая модификация таких культур, как рис и кукуруза, для взаимодействия с азотфиксирующими бактериями — задача сравнительно простая ("низкий барьер").
- Результаты о множественном происхождении усложняют картину, указывая на меньшую роль общего генетического механизма у разных растений. Это делает задачу преобразования небобовых культур более сложной.
- Однако множественное происхождение также означает большее разнообразие генетических "инструментов" — "расширенную эволюционную палитру" для проведения подобных экспериментов.
Исследование закладывает основу для детального изучения преобразования азота в природе и определяет идеальные экспериментальные системы для понимания молекулярных механизмов, приведших к возникновению симбиоза.