Studie: Duplikace celého genomu u rostlin může být jejich evoluční výhodou

Vědci zjistili, že duplikace celého genomu u rostlin, tedy vzácná mutace zdvojnásobující celý genom, může mít evoluční výhody, například adaptaci druhů v čase. Tato mutace je často přítomná například u pšenice nebo brambor. O nové studii informovala Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v tiskové zprávě. V kontextu měnícího se klimatu mohou být podle vědců nová zjištění zásadní.

Předpokládá se, že díky těmto dvojitým genomům mohou rostliny dorůstat větších rozměrů nebo se lépe přizpůsobovat výzvám prostředí. Autoři studie analyzovali sekvence DNA z celých genomů u více než 600 divokých rostlin řeřišničníku písečného. Pomocí nových technologií a počítačových simulací zjistili, že duplikace genomu má zásadní vliv na takzvanou genomovou rozmanitost.

Genetická rozmanitost

Ukázali, že když se celý genom zduplikuje, zvyšuje to rozmanitost nejen díky malým změnám v DNA, ale i díky větším zásahům- třeba vkládání nebo ztrátě velkých částí DNA nebo přeskupování částí chromozomů.
"Zásadním zjištěním je, že duplikace celého genomu nejen zdvojnásobuje množství DNA v buňce, ale také maskuje škodlivé účinky mnoha mutací, což jim umožňuje přetrvávat a hromadit se, skryté v genomu," uvedli autoři studie.
Hromadění této skryté genetické zátěže je proces, který se odehrává v průběhu času. Závisí také na tom, před jak dlouhou dobou duplikace genomu nastala. Tato skrytá zátěž může následně ovlivňovat, většinou omezovat, ale někdy i zvyšovat, potenciál rostliny k adaptaci. U ohrožených druhů nebo plodin to může být v kontextu současné klimatické změny podle vědců zásadní faktor.

Přínos pro šlechtění rostlin

Genetická rozmanitost pohání evoluci. Proto popis toho, jak celogenomová duplikace tuto rozmanitost formuje, poskytuje důležité poznatky o mechanismech adaptace. Lze je pak využít při šlechtění rostlin či budování jejich odolnosti v měnícím se klimatu.*