Растение с «человеческим» геномом: ученые раскрыли тайну средиземноморского дуба земляного

Исследователи из Мичиганского государственного университета сделали впечатляющее открытие, расшифровав геном дуба земляного (Teucrium chamaedrys). Оказалось, что это скромное средиземноморское растение имеет около трех миллиардов пар оснований ДНК — это почти столько же, сколько содержит человеческий геном, и более чем в 20 раз больше, чем у популярного модельного растения Arabidopsis thaliana. Это открытие является значительным шагом в понимании генетического строения растений, имеющих потенциал для биотехнологий.

Помимо гигантского размера, геном дуба земляного оказался тетраплоидным, то есть он содержит не две копии хромосом, как у человека, а четыре. По словам ведущего автора работы Эбигейл Брайсон, расшифровка такого генома подобна «сборке четырех пазлов, смешанных в одной коробке». Ученым удалось не только собрать эту сложную головоломку, но и обнаружить в геноме чрезвычайно большой генный кластер — группу генов со схожими функциями, расположенных рядом и передающихся по наследству вместе.

Исключительная природа растения обусловлена его химическим составом. Представители семейства мятных известны тем, что производят специализированные метаболиты — природные соединения, которые помогают растениям защищаться от вредителей, патогенов и конкурирующих растений. В частности, дуб земляной производит терпеноиды — молекулы с мощными противораковыми, антимикробными и инсектицидными свойствами. «Растения не могут убежать от угроз, поэтому они используют химию для защиты», — пояснил один из авторов исследования Бьорн Хамбергер.

Раскрытие генетической структуры этого растения позволит ученым синтезировать его защитные соединения в лаборатории. Это открывает путь к созданию нового поколения безопасных пестицидов, которые будут эффективно отпугивать вредителей, не нанося вреда окружающей среде. Кроме того, эти метаболиты могут быть использованы для разработки новых антимикробных средств для борьбы с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Результаты работы, опубликованные в журнале Plant Communications, демонстрируют, что семейство мятных является настоящим сокровищем для биотехнологий, медицины и сельского хозяйства.

Больше новостей читайте на GreenPost.