เกือบทั้งชีวิต พืชในสกุล Sapriaแทบไม่มีอะไรเลย — เว็บตรงฝากถอนไม่มีขั้นต่ำริบบิ้นเซลล์กาฝากบางๆ ที่คดเคี้ยวภายในเถาวัลย์ในป่าฝนในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ พวกมันจะมองเห็นได้ก็ต่อเมื่อพวกมันขยายพันธุ์ โดยพุ่งออกจากโฮสต์เป็นดอกไม้ขนาดจานอาหารค่ำที่มีกลิ่นเหมือนเนื้อเน่าเปื่อยตอนนี้ งานวิจัยใหม่เกี่ยวกับหนังสือคำสั่งทางพันธุกรรมของพืชหายากนี้เผยให้เห็นความยาวที่มันได้กลายเป็นปรสิตเฉพาะทาง ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 22 มกราคมในCurrent Biologyชี้ให้เห็นว่าอย่างน้อยหนึ่งสายพันธุ์ของSapriaได้สูญเสียยีนเกือบครึ่งที่พบในพืชดอกอื่นๆ และขโมยยีนอื่นๆ อีกจำนวนมากจากโฮสต์โดยตรง
พันธุศาสตร์ rewired ของพืชสะท้อนชีววิทยาที่แปลกประหลาดของมัน
Sapriaและญาติในตระกูล Rafflesiaceae ได้ทิ้งลำต้น ราก และเนื้อเยื่อสังเคราะห์แสงของพวกมัน
“ถ้าคุณอยู่ในป่าในเกาะบอร์เนียวและ [พืช] เหล่านี้ไม่ได้ผลิตดอกไม้ คุณจะไม่มีวันรู้ด้วยซ้ำว่าพวกมันอยู่ที่นั่น” ชาร์ลส์ เดวิส นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว
เป็นเวลาหลายปีที่ Davis ได้ศึกษาวิวัฒนาการของกลุ่มปรสิตนอกโลกกลุ่มนี้ ซึ่งรวมถึงดอกไม้ที่ใหญ่ที่สุดในโลกRafflesia arnoldii ( SN: 1/10/07 ) เมื่อข้อมูลทางพันธุกรรมบางอย่างแสดงความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างปรสิตเหล่านี้กับโฮสต์ของเถาวัลย์ Davis สงสัยว่าการถ่ายโอนยีนในแนวนอน นั่นคือสิ่งที่ยีนย้ายโดยตรงจากสายพันธุ์หนึ่งไปยังอีกสายพันธุ์หนึ่ง – ในกรณีนี้จากโฮสต์ไปยังปรสิต แต่ยังไม่มีใครถอดรหัสจีโนม ซึ่งเป็นหนังสือคำแนะนำทางพันธุกรรมฉบับสมบูรณ์สำหรับพืชเหล่านี้
ดังนั้นเดวิสและทีมของเขาจึงจัดลำดับจีโนมของ Sapria himalayanaหลายล้านชิ้นประกอบเป็นภาพที่เชื่อมโยงกัน เมื่อทีมวิเคราะห์จีโนม พวกเขาพบว่ามีสิ่งแปลกประหลาดมากมาย
ประมาณร้อยละ 44 ของยีนที่พบในพืชดอกส่วนใหญ่หายไปในS. himalayana
กระนั้น ในเวลาเดียวกัน จีโนมมีความยาวประมาณ 55,000 ยีน มากกว่ายีนอื่นๆ ที่ไม่ใช่ปรสิต ทีมพบว่าการนับนั้นพองด้วย DNA ที่ทำซ้ำหลายส่วน
การสูญเสียคลอโรฟิลล์รงควัตถุที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์แสงเป็นเรื่องปกติในพืชกาฝากที่ต้องอาศัยพืชอาศัยในการยังชีพ แต่ ดูเหมือนว่า S. himalayana จะกำจัด แม้กระทั่งเศษซากทางพันธุกรรมของคลอโรพลาสต์ซึ่งเป็นโครงสร้างเซลล์ที่มีการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้น
คลอโรพลาสต์มีจีโนมของตัวเอง แตกต่างจากจีโนมนิวเคลียร์ที่ควบคุมเซลล์ของพืชและไมโตคอนเดรียที่ผลิตพลังงานให้กับเซลล์ ดูเหมือนว่า S. himalayanaจะสูญเสียจีโนมนี้ไปโดยสิ้นเชิง บ่งบอกว่าพืชได้กำจัดสิ่งที่เหลืออยู่สุดท้ายของบรรพบุรุษซึ่งปล่อยให้มันทำอาหารได้เอง
“ไม่มีกรณีอื่น” ของจีโนมคลอโรพลาสต์ที่ถูกละทิ้งในพืชเดวิสกล่าว งานก่อนหน้านี้โดยนักวิจัยคนอื่น ๆ ได้แนะนำว่าจีโนมอาจหายไป “งานของเรายืนยันอย่างชัดเจนว่ามันหายไปแล้ว” เขากล่าว โดยสังเกตว่าแม้แต่ยีนใน จีโนมนิวเคลียร์ของ S. himalayanaที่จะควบคุมส่วนประกอบของจีโนมคลอโรพลาสต์ก็หายไป
อาจยังเร็วเกินไปที่จะประกาศว่าจีโนมของคลอโรพลาสต์หายไปอย่างสมบูรณ์ในการดำเนินการ เตือน Alex Twyford นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยนี้ อาจเป็นเรื่องยากที่จะพิสูจน์ให้แน่ชัดว่าจีโนมหายไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคลอโรพลาสต์ “ผิดปกติในโครงสร้างหรือความอุดมสมบูรณ์” ดังนั้นจึงยากที่จะระบุได้
ในบรรดาส่วนที่เหลือของจีโนมนิวเคลียร์ ทีมงานยังพบว่ามากกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ของ จีโนมของ S. himalayanaมาจากยีนที่ขโมยมาจากพืชชนิดอื่น ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะเป็นโฮสต์ปัจจุบันและบรรพบุรุษของมัน
ขนาดที่เป็นไปได้ของจีโนมที่หายไปและปริมาตรของบิตการทำซ้ำของ DNA นั้น “บ้าไปแล้ว” Arjan Banerjee นักชีววิทยาจาก University of Toronto Mississauga กล่าวเช่นกันว่าไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้ “ระดับอุตสาหกรรม” ของการขโมยยีนของโรงงานก็น่าประทับใจเช่นกัน เขากล่าว
ทิมแซคตัน ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการที่ฮาร์วาร์ดกล่าว ตัวอย่างเช่น พืชได้ขยายจีโนมของมันด้วย DNA ภายนอก ในขณะที่ปรสิตส่วนใหญ่ปรับปรุงจีโนมของพวกมัน “มีบางสิ่งที่แปลกและแตกต่างเกิดขึ้นในสายพันธุ์นี้” เขากล่าว พร้อมเสริมว่าชิ้นส่วนดีเอ็นเอจำนวนมากที่พืชกาฝากขโมยมาจากโฮสต์ของมันดูเหมือนจะไม่ได้เข้ารหัสยีนใดๆ และมีแนวโน้มว่าจะไม่ทำอะไรที่สำคัญ
การค้นพบครั้งใหม่นี้แสดงให้เห็นถึงระดับความมุ่งมั่นของS. himalayanaและญาติของ S. himalayana ที่มีต่อการพัฒนาวิถีชีวิตแบบปรสิต และให้การเปรียบเทียบกับปรสิตในพืชชนิดอื่นๆ ( SN: 7/31/20 ) และสำหรับเดวิส พืชอย่างS. himalayanaสามารถช่วยนักวิจัยกำหนดขีดจำกัดของชีววิทยาได้ พืชเหล่านี้สูญเสียยีนไปครึ่งหนึ่ง แต่พวกมันก็ยังอยู่รอดได้ เขากล่าว “บางทีสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ที่ขยายขอบเขตของการดำรงอยู่บอกเราบางอย่างเกี่ยวกับกฎที่สามารถโค้งงอได้ไกลแค่ไหนก่อนที่จะถูกทำลาย”สล็อตเว็บตรง , ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ เว็บตรง
