Rośliny mogą dziedziczyć po "dziadkach" kopie genów, których nie posiadają ich rodzice - tego zaskakującego odkrycia, które obala panujące dogmaty na temat dziedziczenia, dokonali badacze amerykańscy.
Zapewne Grzegorz Mendel, XIX-wieczny twórca podstawowych dogmatów
genetyki, jak np. ten, że informację genetyczną dziedziczymy po
naszych rodzicach w postaci DNA, przewraca się teraz w grobie.
I trudno nawet wyobrazić sobie, że ten zuchwały atak na
podstawowe prawa genetyki jest dziełem niepozornego chwastu o
nazwie rzodkiewnik pospolity - Arabidopsis thaliana, który - jak
widać - nie czyta podręczników genetyki.
To właśnie u rzodkiewnika, będącego dla genetyków roślinnym
królikiem doświadczalnym, zespół Roberta Pruitta z Purdue
University w West Lafayette (stan Indiana) zaobserwował nietypowy
sposób dziedziczenia genów.
Okazało się, że rzodkiewnik, któremu pokolenie rodzicielskie
przekazało dwie wadliwe kopie genu "hothead", wykorzystuje kopię
prawidłową, nieobecną u rodziców, ale w pokoleniach
wcześniejszych, czyli u "dziadków" a nawet "pradziadków". Dzięki
temu mechanizmowi jedna na 10 roślinek z parą wadliwych genów
"hothead", które powodują, że kwiatki się nie otwierają, rosła
prawidłowo.
Autorzy zaobserwowali, że u rzodkiewnika z mutacją w "hothead"
ten sam proces dotyczył również innych genów.
Tego zjawiska nie można wyjaśnić za pomocą obecnie panujących
dogmatów na temat dziedziczenia. Nie da się go również wytłumaczyć
tym, że komórki rzodkiewnika po prostu naprawiają wadliwą kopię
genu. Aby do tego doszło, musiałyby dysponować drugą, prawidłową
kopią, a tej przecież nie posiadały. Doświadczenia wykluczyły też
pojawienie się spontanicznej mutacji naprawczej.
Dlatego badacze uważają, że roślina musi dziedziczyć materiał
genetyczny po dziadkach w jakiejś innej niż DNA formie. Mogą to
być np. cząsteczki kwasu rybonukleinowego - RNA. W sytuacjach
kryzysowych, np. gdy odziedziczone po rodzicach kopie genu są
niebezpiecznie zmutowane, zapisane w RNA sekwencje dziadków mogą
być następnie przepisywane na DNA i wykorzystywane jako poprawione
wersje genu.
Dzięki temu nietypowemu mechanizmowi dziedziczenia rośliny są
chronione przed skutkami szkodliwych mutacji genetycznych, które
zaszły w DNA rodziców.
Choć odkrycia dokonano na konkretnej roślinie, zdaniem autorów
pracy, istnieje możliwość, że jest on wykorzystywany także przez
inne gatunki roślin czy zwierząt.
"Być może takie zabezpieczenia pozwalają roślinom eksperymentować
z mutacjami. Jeśli mutacja okazuje się być szkodliwa, zawsze można
wrócić do wersji, którą posiadały wcześniejsze pokolenia" -
spekuluje Priutt. To może być szczególnie ważne u roślin
samopylnych, które nie są tak genetycznie zróżnicowane, jak
obcopylne.
Teraz marzeniem Priutta jest, by odkrycie jego zespołu
potwierdzili inni badacze. Musimy się przekonać, czy ten nietypowy
mechanizm dziedziczenia nie ogranicza się tylko do roślin z
mutacją w genie "hothead", zaznacza. Badania nad tym zagadnieniem
mogą w przyszłości zaowocować nowymi metodami naprawy genów i
leczenia dziedzicznych schorzeń, konkluduje badacz.(PAP)
poleca:
