מדענים גילו העברת גנים בין צמח לחרק

מדענים גילו העברת גנים בין צמח לחרק
מדענים גילו העברת גנים בין צמח לחרק
Anonim

מצא את הדוגמה הראשונה להעברת גנים אופקית מצמח לחרקים: מזיקים צמחיים נפוצים "גנבו" מהם את הגן העמיד בפני חומרי הדברה.

תמונה
תמונה

בניגוד לתהליך ה"אנכי "של תורשת גנים, העברה אופקית מאפשרת החלפת גנים על ידי אורגניזמים שאינם קשורים זה לזה על ידי קשר כלשהו. היא מופיעה בקרב וירוסים וחיידקים, מה שמוביל להתפשטותם של גנים ומנגנוני עמידות לאנטיביוטיקה שונים. קיומו של העברה אופקית באורגניזמים רב תאיים, ואף יותר מכך באורגניזמים גבוהים יותר, נותרה שאלה גדולה, אם כי כמה יצירות מדברות בעד העובדה שהיא מתרחשת.

בגיליון האחרון של כתב העת Cell, פורסם מאמר, שמחבריו הוכיחו העברה אופקית של גנים בין אורגניזמים רחוקים מאוד. בדנ"א של זבוב הטבק, מזיק נפוץ, מצאו מדענים סינים את הגן BtPMaT1, שאול מאחד הצמחים שהוא אוכל. זה מגביר את עמידות החרק לכימיקלים להגנה על הצומח.

יוג'ון ג'אנג ועמיתיו באקדמיה החקלאית הסינית חיפשו מנגנונים להתנגדות של זבובים לבנים לחומרי הדברה טבעיים שצמחים רבים מייצרים. לאחר רצף הגנום של המזיק, השוו המדענים אותו עם הגנום של חרקים הרגישים לחומרי הדברה כאלה - ובסופו של דבר זיהו את הגן BtPMaT1. עבודה נוספת הראתה שהוא מקודד לחלבון המסוגל לנטרל גליקוזידים פנוליקיים, חומרים צמחיים בעלי השפעה אנטי מיקרוביאלית והדברה.

המחברים השוו את רצף BtPMaT1 עם נתונים ממאגר הגנום של NCBI, והראו כי לאף חרק אחר שהרצף של ה- DNA שלו היה דומה. אבל גן כזה נמצא בכמה צמחים, שממנו אולי זבובים לבנים קיבלו את העותק שלהם. אם לשפוט לפי מספר השינויים שהצטברו מאז, BtPMaT1 הושאל לפני כ -35 מיליון שנה: תחילה הוא נכנס לנגיף שהדביק את הצמח, ואחר כך אכל אותו על ידי חרק. החלקיקים הנגיפיים הבטיחו את הכנסת הגן לדנ"א של הזבוב, והופעת הגן החדש העניקה לאלה יתרון כזה שהוא התבסס ונשאר בגנום.

מדענים השיגו גם גן מלאכותי המאפשר לצמחים לסנתז RNA המפריע לעבודת BtPMaT1. הגן הוכנס בהצלחה לעגבניות GM, והן הראו עמידות למזיקים: זבובים לבנים שניזונים מצמחים כאלה מתו מפעולה של גליקוזידים פנוליקיים.

פופולרי על ידי נושא