Растения защищаются от мутаций с помощью случайности
Митохондрии и хлоропласты в клетках растений улавливают солнечный свет и обеспечивают энергией всю жизнь на Земле. Однако их собственная органелльная ДНК (oDNA) подвержена мутациям, что может приводить к потере способности к фотосинтезу.
Чтобы избежать накопления повреждений в поколениях, растения используют процесс сегрегации. Они распределяют унаследованные мутации случайным образом между потомками: одни получают много мутаций, другие — значительно меньше.
Исследование механизма
Учёные из Университета Бергена и Университета Колорадо создали растения с высоким уровнем мутаций в oDNA и отследили их распределение. Математическое моделирование показало, что сегрегация объясняется двумя случайными процессами:
- Случайное распределение oDNA при делении клеток.
- Случайное "перезаписывание" одних молекул oDNA другими.
Также были найдены свидетельства, что растения могут "резервировать" некоторые клетки на ранних стадиях развития для формирования следующего поколения.
Значение для сельского хозяйства
Результаты, опубликованные в New Phytologist, — хорошая новость для селекционеров. Понимание изменчивости oDNA критически важно, поскольку митохондрии и хлоропласты напрямую влияют на рост и урожайность культур. Это открывает путь к управлению oDNA для улучшения сортов растений.