Ген, который в современных сосудистых растениях отвечает за рост боковых корней, оказался критически важным и для развития органов у одних из самых древних растений на Земле — печеночников. Новое исследование японских биологов из университета Кобе, опубликованное в журнале New Phytologist, проливает свет на один из ключевых эволюционных механизмов растений.
Несколько лет назад группа исследователей выявила ген RLF, который управляет формированием боковых корней у резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) — широко используемой в лабораториях модели цветковых растений.
Ученых заинтересовал вопрос происхождения этого гена. Они обратились к одному из видов печеночников Marchantia polymorpha — растений, вышедших на сушу больше 450 млн лет назад. Эти организмы даже не имеют настоящих корней, но у них, как выяснилось, тоже есть ген RLF. Удалив этот ген из ДНК печеночников, исследователи обнаружили, что растения начали развиваться с тяжелыми морфологическими нарушениями. Это подтвердило, что RLF участвует в развитии органов и у этих примитивных растений.
Более того, команда показала, что RLF из резуховидки может заменить вариант у печеночника и наоборот. Это означает, что RLF выполняет фундаментальную функцию, которая сохранилась в процессе эволюции от древнейших растений до современных.
Интересной оказалась и структура самого белка RLF. Он относится к группе белков, связывающих гем — молекулу, играющую важную роль в переносе энергии в клетке. С развитием каких-либо органов у растений его раньше не связывали.
По мнению исследователей, работа с RLF может помочь лучше понять не только эволюцию корней, но и возникновение самих органов у наземных растений. Новое исследование демонстрирует важный принцип эволюции: механизмы, возникшие для одной цели, могут быть впоследствии использованы для другой.
Ранее Наука Mail рассказывала, что, по мнению ученых, зубы у древних рыб сформировались из органов осязания.