Биологи прочитали геном лотоса

Американские биологи установили последовательность полного генома лотоса и обнаружили отличия в эволюционном развитии растения относительно других представителей класса двудольных. Результаты исследования, проведенного учеными Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, опубликованы в Genome Biology. Обзор статьи приводится на сайте университета.

Авторы работы выяснили, что в процессе развития геном лотоса орехоносного (Nelumbo nucifera Gaertn.) не прошел через стадию трипликации (утроения одинаковых наборов хромосом) 100 миллионов лет назад. Эта эволюционная особенность присуща другим представителям класса двудольных растений, на которые лотос похож по своему генетическому строению.

Вместе с тем, в геноме лотоса произошла полная дупликация (удвоение набора хромосом) около 65 миллионов лет назад. Значительная часть (около 40 процентов) скопированных в процессе генов растения сохранилась до наших дней — в частности, гены отвечающие за водоотталкивающие свойства цветков лотоса.

Дупликация генома играет важную роль в эволюции растений. В результате этого процесса часть новых генов может сохранить свои функции, увеличив таким образом производство белков, влияющих на жизнедеятельность растения. Отдельные гены могут адаптироваться для осуществления новых функций, либо пропасть из хромосомного набора.

Анализ генома лотоса также выявил низкий уровень точечных мутаций в процессе многотысячелетней эволюции растения. Темп изменений генома лотоса оказался примерно в три раза ниже, чем скорость возникновения мутаций у схожего по генетической структуре винограда. По мнению ученых, данные о строении хромосом лотоса могут стать ориентиром при изучении прочих растений.

К настоящему времени успешно определены геномы десятков растений. В частности, в мае 2012 года была завершена девятилетняя работа по установлению полной последовательности генома томата.