"Skaczące" fragmenty DNA przyczynią się do tworzenia lepszych roślin

Autor: PAP 02 czerwca 2015 14:45

"Skaczące" fragmenty DNA przyczynią się do tworzenia lepszych roślin fot. shutterstock.com

Rośliny o korzystnych dla człowieka cechach, np. odporne na suszę, choroby lub drastyczne zmiany temperatury, da się być może uzyskać dzięki badaniom nad "skaczącymi" fragmentami DNA. O tych niezwykłych częściach genomu, które prawdopodobnie pochodzą od wirusów, mówi PAP prof. Jerzy Paszkowski.

Prof. Paszkowski realizuje swoje badania "Ewolucyjna strategia dla hodowli roślin" na Uniwersytecie Cambridge w ramach Advanced Grants z Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych.

Tylko niewielka część genomu zwierząt czy roślin to geny - przepisy na białka, które tworzyć będą organizm. Naukowcy badając pozostałą część informacji genetycznej zwrócili uwagę na coś bardzo dziwnego: działanie wielu fragmentów DNA przywodzi na myśl wirusy, które mogły kiedyś - dawno w trakcie ewolucji - skolonizować genom nosicieli.

- Takie "oswojone" wirusy stanowią u człowieka aż 45 proc. informacji genetycznej, a u kukurydzy - aż 90 proc. - mówi w rozmowie z PAP prof. Jerzy Paszkowski. Podkreśla jednak, że te fragmenty kodu genetycznego nie są już dla organizmu szkodliwe. Stały się przenoszoną na dalsze pokolenia częścią informacji genetycznej.

- Przez długi czas określano je jako DNA śmieciowe. Ale jeśli to byłby tylko śmieć, to organizm ma mechanizmy, które pozwoliłyby elementy te wyrzucić z genomu - opowiada Paszkowski. Zaznacza, że rola tych fragmentów może mieć spore znaczenie w regulacji działania genów. Jeśli bowiem jakiś element położony jest blisko pewnego genu, może wpływać na to, z jaką intensywnością gen ten działa.

Badacz przyznaje, że fragmenty te to tacy "easy riderzy". Kiedy ich nosiciel ma dobre warunki do życia, pozostają w uśpieniu. Kiedy jednak dzieje się coś złego, mogą zacząć przeskakiwać z jednego miejsca DNA na inne. Dlatego też fragmenty te nazywa się elementami mobilnymi lub transpozonami. Transpozony przeskakując w nowe miejsce mogą zmienić działanie różnych genów, co czasem decydować może o przeżyciu organizmu i jego potomków. - Dzięki transpozonom może następować szybsza dywersyfikacja organizmów, które podlegają selekcji - mówi biolog.

- Jest taki jeden transpozon, który wyżywia cały świat. W pewnym miejscu genomu kukurydzy znalazł się kiedyś pewien element mobilny, który zmienił regulację genu obok siebie. Dzięki temu kukurydza zaczęła wyglądać jak kukurydza. Bo ona wcześniej wyglądała jak trawa - opowiedział badacz. Przyznał, że dzięki działaniu transpozonu zmieniła się architektura rośliny, m.in. kształt kolby i dostępność nasion. - Dawno temu Indianie wyselekcjonowali roślinę o takiej właśnie mutacji. I do tej pory selekcja kukurydzy jest prowadzona przez człowieka tak, by zachować tamtą mutację - opowiada naukowiec.

Badacze z zespołu prof. Paszkowskiego prowadzą badania nad mechanizmami uśpienia tych mobilnych elementów. Chcą wymusić ruch na transpozonach w genomie pomidorów, kukurydzy i ryżu. Badacze liczą na to, że dzięki temu będzie można uzyskiwać rośliny o niespotykanych wcześniej cechach - m.in. odporne na suszę, na szybkie zmiany klimatyczne czy na zanieczyszczenia środowiska.

Jerzy Paszkowski przyznaje jednak, że ważne jest to, by wybudzać transpozony w sposób kontrolowany. - Bo jeśli na raz obudzi się 50 proc. genomu i zacznie się w chaotycznie przemieszczać, to nie ma szans, żeby organizm przeżył - zaznacza naukowiec. Przyznaje, że wyniki badań są obiecujące. - Okazało się, że jesteśmy w stanie obudzić tylko małą grupkę tych transpozonów, a nie wszystkie jednocześnie. Tak, jak to się działo się w ewolucji - mówi.

WIĘCEJ NA TEMAT

Z INNEJ SKRZYNKI

BĄDŹ NA BIEŻĄCO

NEWSLETTER

ZNAJDŹ NAS NA GOOGLE+

POLECAMY CZASOPISMA

WYSZUKIWARKI

KALENDARIUM