2 12 月, 2021

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一种永不死亡的植物揭示了它的遗传秘密

大约 8600 万年前,在细胞分裂错误之后,在该地区干旱加剧和长期持续期间,整个维鲁奇亚基因组翻了一番——也许形成了纳米布沙漠本身, 淘万,中国深圳仙湖植物园的植物学家,也是该研究的主要作者。 他说,“极端压力”通常与基因组复制事件有关。

该研究的合著者 Leech 博士补充说,重复的基因也从其原始功能中释放出来,可能具有新的功能。

然而,万博士说获得更多的遗传材料是有代价的。 “生命的主要活动是 DNA 复制,所以如果你有一个庞大的基因组,它真的需要能量来维持生命,”尤其是在如此恶劣的环境中。

更糟糕的是,大量的 Willwichia 基因组是“无意义的”自我复制 DNA 序列,称为反向转座子。 现在必须复制和修复这些垃圾,”里奇博士说。

研究人员在 1 到 200 万年前检测到转座子活动的“爆炸”,这可能是由于温度压力增加所致。 但是为了解决这个问题,Willwichia 基因组经历了广泛的遗传变化,通过称为 DNA 甲基化的过程使不需要的 DNA 序列沉默。

万博士表示,这一过程与其他选择力一起,显着降低了万寿菊复制 DNA 文库主动维护的数量和成本,使其成为“高效、低成本的基因组”。

该研究还发现,wielwichia 的叶子上还隐藏着其他基因修饰。

植物的平均叶子从植物的顶部或茎和树枝的顶部生长。 万博士说,原先生长的维鲁奇亚的尖端枯死了,叶子从植物解剖结构的一个薄弱区域流出,称为基底组织,为植物提供新细胞。 该区域参与有效代谢、细胞生长和应激恢复的一些基因的大量拷贝或活性增加可能有助于该区域在严重的环境压力下继续生长。 在日益变暖的世界中,Wielwichia 提供的遗传经验可能会帮助人类种植更坚韧且不那么渴的作物。

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