Секреты эволюции приоткрыла древняя ДНК растений

Фото из открытых источников

Командой биологов из Лаборатории Колд‑Спринг‑Харбор обнаружены свыше 2,3 млн регуляторных последовательностей ДНК, которые сохранились у 284 видов растений с самых древних времён. Это консервативные некодирующие последовательности (КНП), что существуют уже больше 400 млн лет, с эпохи, когда ещё не цветковых растений.

Как рассказала публикация в издании Science, открытие произошло благодаря новому инструменту Conservatory. Он позволил исследователям в деталях сравнить порядок и состав групп генов у сотен видов, чтобы выявить базовые закономерности эволюции КНП. Исследование показало, что порядок расположения этих последовательностей на хромосоме стабилен, хотя дистанция между ними может меняться.

При перестройке генома КНП вступают во взаимодействие с другими генами, а в случаях дублирования генов древние последовательности сохраняются. Вот этот-то механизм и остается важнейшим для эволюции растений.

Ранее обнаружить такие последовательности у растений не удавалось: методы, которые успешно работали для животных, здесь не подходили. Теперь же ученые выяснили, что новые регуляторные элементы часто возникают из старых КНП после дублирования генов.

Новые данные позволяют глубже понять длительную эволюцию растений на базе своеобразного генетического атласа растений, где собрано множество видов сельскохозяйственных культур и их диких предков.

Важны новые данные и для селекционеров: с их помощью можно будет успешнее выводить сорта, обладающие устойчивостью к засухе и иным экстремальным условиям, способствуя решению проблемы нехватки продовольствия.