Травы "воруют" гены у других видов для ускорения эволюции
Исследование под руководством Университета Шеффилда впервые показало, что злаковые культуры способны включать ДНК других видов в свои геномы в процессе, известном как латеральный (горизонтальный) перенос генов.
Этот "украденный" генетический материал даёт им эволюционное преимущество, позволяя расти быстрее, становиться больше или сильнее и быстрее адаптироваться к новым условиям.
Ключевые выводы исследования
- Изучались злаки, включая важнейшие сельскохозяйственные культуры: пшеницу, кукурузу, рис и ячмень.
- С помощью "генетического детектива" обнаружено более 100 примеров, где история происхождения гена значительно отличалась от истории вида, в котором он был найден.
- Процесс широко распространён среди злаков, но не ограничен видами с какими-либо специфическими чертами. Однако статистический рост частоты явления обнаружен у видов, обладающих видоизменёнными стеблями — ризомами.
- Хотя переносится относительно небольшая доля генов, этот процесс позволяет злакам "выбирать" полезную информацию у других видов.
Значение и перспективы
Результаты заставляют пересмотреть взгляд на ГМО-технологии, поскольку злаки естественным образом используют очень похожий процесс. Понимание его механизма может позволить естественным путём модифицировать культуры, сделав их более устойчивыми к изменению климата, что важно для решения проблем продовольственной безопасности.
Доктор Люк Даннинг, старший автор исследования: "Злаки используют эволюционный ярлык, заимствуя гены у соседей... Латеральный перенос генов может перемещать генетическую информацию через большие эволюционные расстояния, а значит, потенциально имеет ещё большее влияние".
Сэмюэл Хибдидж, первый автор исследования: "Мы до сих пор не знаем, как это происходит... Но мы знаем, что это широко распространено в семействе растений, которые обеспечивают большую часть нашей пищи".
Следующие шаги команды — определить биологический механизм этого явления и выяснить, является ли оно постоянным процессом у культурных растений, влияющим на различия между сортами.