;
Наука 3 марта 2022

Гены бактерий и грибов помогли растениям колонизировать сушу

Далее

Исследователи из университета Восточной Каролины (США) вместе с коллегами из университета Хэнаня и Института ботаники Куньмина (Китай) изучили геномы представителей основных групп наземных растений и водорослей. Они выяснили, когда произошли два основных эпизода переноса генов от микроорганизмов к растениям.

Авторы новой работы изучили геномы 31 вида из всех основных групп растений, в частности, мох, папоротник, травы, пасленовые, семенные растения и харофитовые водоросли. 

В результате анализа геномов исследователи выяснили, что около 600 семейств генов современных растений появились из-за горизонтального переноса генов. Это процесс, в котором организм передает генетический материал организму-непотомку. В вертикальном переносе генов, напротив, организм получает генетический материал от предка.

Во время горизонтального переноса генов растения получили гены от бактерий и грибов, но встречаются также вирусные последовательности.

Наше исследование меняет устоявшийся взгляд на эволюцию наземных растений. Я подозревал, что горизонтальный перенос генов помог растениям выйти из воды на сушу, но до сих пор мы не были уверены в его влиянии.

Цзиньлин Хуан, автор работы, биолог из Университета Восточной Каролины (США)

Помимо этого, авторы работы выяснили, что было два ключевых горизонтальных переноса генов у харофитовых водорослей и наземных растений. Это произошло в процессе, когда сотни семейств генов перешли от микроорганизмов к растениям.

Многие из приобретенных генов участвуют в выполнении важных биологических функций у растений: стрессовых реакциях, транспорте ионов и метаболитов, росте, развитии и метаболизме.

Наше открытие предполагает, что горизонтальный перенос генов серьезно изменил эволюцию наземных растений. По сравнению с мутациями в результате вертикального переноса генов горизонтальный перенос позволяет растениям быстро приобретать новые черты, часть из них помогла растениям адаптироваться к совершенно другой среде: например, когда они перешли из воды на сушу.

Цзиньлин Хуан, автор работы, биолог из Университета Восточной Каролины (США)

Читать далее:

Самое большое генеалогическое древо человечества показало историю нашего вида

Разработано экологически чистое топливо на основе диоксида углерода

Великую пирамиду Хеопса изучат с помощью космических лучей