Японские ученые обнаружили, что один такой «украденный» ген не просто остался в повилике, а продолжил работать и эволюционировать на протяжении миллионов лет. Этот ген, CYP81Q, попал в повилику из другого растения — представителя порядка Lamiales, к которому относятся такие известные растения, как шалфей, мята и бархатцы. Передача произошла не от родителя к потомку, а между разными видами — такой процесс называют горизонтальным переносом генов. Раньше считалось, что он характерен в основном для бактерий, но теперь все больше доказательств того, что он бывает и у растений.
Ген CYP81Q участвует в производстве сезамина — вещества с антиоксидантными свойствами, которое помогает защищать растение от стрессов. Получив этот ген, повилика получила возможность самой производить сезамин, что дало ей преимущество. Со временем ген изменился: в него встроились фрагменты «прыгающей ДНК» — участков, которые могут перемещаться по геному. Один из таких фрагментов стал частью интрона, то есть участка, который удаляется перед созданием белка. Несмотря на эти серьезные структурные изменения, ген продолжал работать так же, как и раньше — он по-прежнему кодировал фермент, нужный для синтеза сезамина. Это значит, что даже сильно измененный ген может сохранить свою функцию, если она полезна.
Исследование показало, что горизонтальный перенос генов — это не просто редкий сбой, а важный механизм эволюции у паразитических растений. Близкий контакт с другими растениями дает повилике уникальную возможность «подбирать» полезные гены из окружающих видов. Получив такой ген, растение постепенно встраивает его в свой геном, как родной.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что может ли тяга к сладкому передаваться по наследству, рассказал генетик.