Loyiha haqida o'ylaysizmi?

Bir zum tasavvur qiling: yozning issiq kunida tuzini yeb, shirinligini his qilyapsiz. Ko'pchilik bu paytda DNK yoki xromosoma haqida o'ylamaydi ham. Lekin afsuski, sizning qo'lingizdagi bu oddiy meva — o'simliklar dunyosidagi eng murakkab genetik tarixga ega.

Bu haqda yangi tadqiqotni o'qib, fikrim butunlay o'zgardi. Endi ovqatlarimiz DNKida nima yashiringanini bilishga juda qiziqaman.

Nima uchun strawberrylar shunchalik qiziq?

Muhimi shundaki, strawberrylar — oktaploid. Ya'ni ularning 8 ta xromosoma to'plami bor. Oddiy organizmlarda esa odatda 2 ta bo'ladi. (Insonlar masalan, diploid — bizda ham 2 ta to'plam.) 8 ta! Bu — to'rt xil turli genom birga siqilib joylashganiga o'xshaydi.

Lekin bu joyda voqea ayniqsa qiziqarli bo'lib qoladi. Bu 8 ta to'plam bekor joyga paydo bo'lmagan. Ular turli ajdod turlardan kelib chiqqan — millionlab yillar davomida birlashgan. Savol shu edi: qaysi ajdodlar? va bu genetik birlashma qachon sodir bo'lgan?

An'anaviy usullar bilan muammo

Olimlar ko'pdan beri poliploid genomlarni ildizlariga qaytarishga harakat qilib kelgan. Mantiqiy tuyuladi, to'g'rimi? Muammo shundaki, ko'pchilik ajdodlar allaqachon yo'q bo'lib ketgan. Boshqalari hali kashf etilmagan ham bo'lishi mumkin.

Bu yerda tadqiqotchilar uchun choralar qiyin bo'lib qoladi. Ularga faqat diploid ajdodlarni topish va ketma-ketlashtirishgina qoladi — va umid qilish kerakki, ular to'g'ri bo'lsin.

Vaqti noma'lum genlar yordamga keladi

Mana shu yerda tadqiqot juda zamonaviy bo'lib qoladi. Qo'shma Shtatlardagi Qishloq xo'jaligi departamenti va hamkor tashkilotlardan iborat guruh yangi usul o'ylab topdi. Ular qadimiy ajdodlarni izlash o'rniga (hujjatlar allaqachon yo'q bo'lib ketgan bo'lishi mumkin), uzun terminal takrorlanuvchi retrotranspozonlar deb ataladigan narsaga qarashdi.

Bular aslida "sakrab chiqadigan genlar" — DNK ketma-ketliklari o'zini genomning boshqa joylariga nusxalab qo'yishi mumkin. Bir marta joylashgandan so'ng, ular shu yerda qoladi. Va eng yaxshisi — har bir evolyutsion liniya uchun o'ziga xos naqshlar hosil qiladi. Ular molekulyar vaqt belgilari kabi — o'tmish voqealarining dalilini saqlaydi.

Tadqiqotchilar bu naqshlarni xromosomalar bo'ylab tahlil qiladigan bioinformatik tizim yaratdi. Turli xromosoma qismlarida retrotranspozonlarning o'xshashligini solishtirib, ular alohida subgenomlarni aniqlashdi va genom birlashish voqealarining vaqtini baholashdi. Bu — strawberryning genetik kunligini o'qishga o'xshaydi.

Nima topildi

Madaniy strawberryga (Fragaria × ananassa) qo'llanganda, usul ajablanarli narsalarni ko'rsatdi: to'rtta farqli subgenom va uchta ketma-ket allopoliploidizatsiya voqeasi — taxminan 3-4 million yil oldin, keyin 2-3 million yil oldin va oxirgi — 2 million yildan kam vaqt oldin.

Bu juda qadimiy tarix! Bu evolyutsion birlashmalar odamlar paydo bo'lishidan juda oldin sodir bo'lgan.

Natijalar shuningdek, strawberryning ikki subgenomi bilan maxsus yovvoyi turlar (Fragaria vesca va Fragaria iinumae) orasida yaqin aloqani tasdiqladi. Lekin burilish nuqtasi shu: strawberryning ba'zi genetik ajdodlari yo'q bo'lib ketgan yoki hali namuna olinmagan bo'lishi mumkin. Ular o'z genetik izini strawberryda qoldirgan, lekin biz ularni hech qachon ko'rmaganmiz.

Nima uchun bu faqat strawberrylar haqida emas?

Bu yerda haqiqiy qiziqish yotadi. Usul faqat strawberry sirlarini hal qilish uchun emas — u barcha poliploid ekinlarning evolyutsion tarixini tushunishga yordam beradi. Bug'doy, paxta, qahva, kartoshka — bizning eng muhim oziq-ovqat o'simliklarimizning ko'pchiligi poliploid.

Qishloq xo'jaligidan tashqari, bu tadqiqot yanada kattaroq narsaga tegishli: hayot qanday qilib geologik vaqt ichida moslashib va turli-tuman bo'lishini tushunish. Butun genomning ikki barobarga ko'payishi o'simliklar evolyutsionining asosiy harakati bo'lib kelgan — turlarning bardoshli, xilma-xil va muhitga mos bo'lishiga yordam bergan. Strawberry — bu jarayonning millionlab yillar davomida sodir bo'lgan misollaridan biri xolos.

Yana bir bor mevaga hayron bo'lish

Endi har safar strawberry yegan paytimda millionlab yillar evolyutsiyasi shu kichik, qizil, shirin paketga sig'ilganini o'ylayman. Hech qachon bilmaydigan yo'q bo'lib ketgan ajdodlarni o'ylayman — ularning genetik merosi bog'larimizda o'stiradigan va bozorlarda sotiladigan mevalarda yashaydi.

Strawberry kabi oddiy narsaning biz o'ylagandan ko'ra murakkab genetik tarixga ega ekanligini anglash — bu ham hushyor qiladi, ham hayratda qoldiradi. Tabiatdagi boshqa "oddiy" narsalar ham to'g'ri texnologiyani kutayotgan aql bovar qilmaydigan sirlarga ega bo'lishi mumkinligini o'ylatsizmi?

Shunday qilib, keyingi marta strawberry iste'mol qilayotganda, uning shirinligidan tashqari, sizning stolingizga yetib kelgunga qadar bosib o'tgan ajoyib evolyutsion sayohatni qadrlang. Ba'zi hikoyalar toshda yoziladi — boshqalari retrotranspozonlarda, siz ilgari hech o'ylamagan meva genomida sokin vaqtni belgilab.

Manba: ScienceDaily