V rostlinách zůstala nejméně 400 milionů let stará regulační DNA. Vypíná a zapíná geny
Američtí a izraelští vědci přečetli genetickou informaci 284 druhů rostlin a objevili přitom archív dosud neznámých sekvencí regulační DNA. Jsou nejméně 400 milionů let staré a pocházejí nejspíš ještě z doby, než se oddělily kvetoucí rostliny od ostatních.
„Není překvapivé, že jde o něco tak starého. Řadu genů máme společných třeba s bakteriemi,“ upozorňuje rostlinný biolog Viktor Žárský. Zvláštní je, že se takto stará regulační část dědičné informace zachovala navzdory mnoha přestavbám genomu.
Čtěte také
Vědcům se podařilo zanalyzovat a porovnat data 284 druhů rostlin. Zmíněné pradávné úseky genomů, které našli, fungují jako přepínače. Regulují genovou expresi, tedy to, zda a jak se daný gen projeví, nejsou ale součástí řídících úseků téhož procesu - promotorů.
„Zapínání a vypínání je evolučně daleko dynamičtější než samotná struktura genu,“ říká vědec. Nejzajímavější je, že nově objevené regulační oblasti si nejspíš zachovaly funkce, které měly už před 400 miliony lety.
„Když najdeme něco hodně odlišného v nepříbuzných skupinách, o nichž víme, kdy se asi oddělily, dokážeme datovat dobu, kdy to ještě měly společné,“ vysvětluje rostlinná ekoložka Jitka Klimešová.
Záhada pro Darwina
Vědci se domnívají, že studium přepínačů genů může být dobrým nástrojem, jak poznat evoluční minulost rostlin.
„Prvohorám nejdřív dominovaly nízké porosty dnes vyhynulých rostlin z okruhu rhynií, pak se začaly objevovat stromové plavuně či kapraďorosty. V karbonu byla celá země obalená nádhernými pralesy,“ doplňuje Viktor Žárský.
„Krytosemenné rostliny se v druhohorách objevují jako by náhle, je možné, že jejich předkové vznikli už v prvohorách,“ uvažuje biolog. S touto záhadou si lámal hlavu už Charles Darwin.
Indiáni a kukuřice
Na konci prvohor poznamenalo planetu největší vymírání v dějinách. Ve druhohorách ale evoluce rostlin pokračovala, tehdy se nejvíc rozvíjely jehličnany a cykasy, které sloužily jako potrava pro býložravé dinosaury.
To, jak důležitá je regulační DNA, je patrné při kultivaci rostlin. „Středoameričtí indiáni by se divili, kdybychom jim řekli, že jsou vědci, když z malé rozvětvené trávy vypěstovali obrovskou kukuřici,“ glosuje Žárský. Evoluční rozdíl způsobila právě regulační DNA.
Díky znalostem z nové studie se tak můžou šlechtitelé pokusit ovlivnit i plody nebo hlízy, které konzumujeme.
Kde se v rostlinách vzaly regulační geny staré 400 milionů let?Jak rostliny opravují vlastní DNA? Jak se v Austrálii našel domněle vyhynulý keř? Poslechněte si celou Laboratoř. Moderuje Martina Mašková. Debatují rostlinní biologové Jitka Klimešová a Viktor Žárský a doktorandka téhož oboru Andrea Zounková.
Nejposlouchanější
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Závěr příběhu staré Karviné, který měl zůstat pod zemí
Karin Lednická, spisovatelka
Šikmý kostel 3
Románová kronika ztraceného města - léta 1945–1961. Karin Lednická předkládá do značné míry převratný, dosavadní paradigma měnící obraz hornického regionu, jehož zahlazenou historii stále překrývá tlustá vrstva mýtů a zakořeněných stereotypů o „černé zemi a rudém kraji“.
