Геномная подоплёка развития хищничества у Росянковых
В Current Biology вышла статья большой группы учёных, в основном японцев и немцев, посвященная изучению геномных аспектов возникновения хищничества у растений семейства Росянковые.
Основные объектом у них была венерина мухоловка, а также росянка и альдрованда.
Выяснлось, что в основе ствола Росянковых произошла полногеномная дупликация, а в линии альдрованды - еще потом и трипликация. При этом геномы хищников весьма малы по сравнению с другими растениями. Дело в том, что после этих умножений ДНК они потеряли очень много генов - видимо, за счет того, что им уже многое не надо, без чего остальные растения никак. Правда, у венериной мухоловки геном большой, но в нем много всяких транспозонов и длинных тандемных повторов, явно недавно по геному размножившихся.
Несмотря на общую утрату генов, некоторые генные семейства наоборот разрослись - и, что важно, все они оказываются задействованы на разных этапах охоты (ну, вернее, они так легко интерпретируются по генным онтологиям и по транскриптомным данным). Сравнив эти "гены хищничества" с таковыми у других растений, авторы пришли к выводу, что они были рекрутированы из генов, экспрессирующихся в корнях (и тоже участвующих во всасывании питательных веществ) и нектарниках (участвуют в привлечении добычи). При этом в корнях соответствующие "гены всасывания" экспрессируются всё время, а в ловчих листьях - только при попадании добычи. Авторы выяснили, что эта новая экспрессия запускается факторами транскрипции, которые у других растений участвуют в ответе на стресс, в том числе на нападение фитофагов.
Также авторы выяснили, что у близких к Росянковым хищных непентесов (из того же порядка Гвоздикоцвевтных) эволюция хищничества шла независимо от росянковых и тоже началась с дупликации.
В итоге получается довольно вразумительная картина, где геномные данные могут быть неплохо интерпретированы эволюционно-экологически. Вообще же растения становились хищными семь раз, по свежим данным, и интересно, насколько универсален этот механизм
В конце отмечу прекрасный конец статьи:
"Генетический материал, лежащий в основе хищничества, наличествует у большинства нехищных растений, и полногеномные дупликации часто случаются в растительном царстве. Так что путь к хищничеству мог быть открыт для большинства растений. К облегчению животного царства, только избранные эволюционировали по этому пути и стали зелеными хищниками"
Основные объектом у них была венерина мухоловка, а также росянка и альдрованда.
Выяснлось, что в основе ствола Росянковых произошла полногеномная дупликация, а в линии альдрованды - еще потом и трипликация. При этом геномы хищников весьма малы по сравнению с другими растениями. Дело в том, что после этих умножений ДНК они потеряли очень много генов - видимо, за счет того, что им уже многое не надо, без чего остальные растения никак. Правда, у венериной мухоловки геном большой, но в нем много всяких транспозонов и длинных тандемных повторов, явно недавно по геному размножившихся.
Несмотря на общую утрату генов, некоторые генные семейства наоборот разрослись - и, что важно, все они оказываются задействованы на разных этапах охоты (ну, вернее, они так легко интерпретируются по генным онтологиям и по транскриптомным данным). Сравнив эти "гены хищничества" с таковыми у других растений, авторы пришли к выводу, что они были рекрутированы из генов, экспрессирующихся в корнях (и тоже участвующих во всасывании питательных веществ) и нектарниках (участвуют в привлечении добычи). При этом в корнях соответствующие "гены всасывания" экспрессируются всё время, а в ловчих листьях - только при попадании добычи. Авторы выяснили, что эта новая экспрессия запускается факторами транскрипции, которые у других растений участвуют в ответе на стресс, в том числе на нападение фитофагов.
Также авторы выяснили, что у близких к Росянковым хищных непентесов (из того же порядка Гвоздикоцвевтных) эволюция хищничества шла независимо от росянковых и тоже началась с дупликации.
В итоге получается довольно вразумительная картина, где геномные данные могут быть неплохо интерпретированы эволюционно-экологически. Вообще же растения становились хищными семь раз, по свежим данным, и интересно, насколько универсален этот механизм
В конце отмечу прекрасный конец статьи:
"Генетический материал, лежащий в основе хищничества, наличествует у большинства нехищных растений, и полногеномные дупликации часто случаются в растительном царстве. Так что путь к хищничеству мог быть открыт для большинства растений. К облегчению животного царства, только избранные эволюционировали по этому пути и стали зелеными хищниками"