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.