Laŭ raporto publikigita en eLife, la defendaj mekanismoj kiujn plantoj uzas por rekoni kaj respondi al ofta plago, la raŭpo, evoluis el ununura geno kiu evoluis dum milionoj da jaroj, raportas. Phys.org portalo.
Studo de Vaŝingtonaj sciencistoj montris, ke iuj plantoj, kiel sojfaboj, perdis ĉi tiun protektan genon kun la tempo, sed spertuloj sugestas, ke reenkonduko de la geno (per reproduktado, genetika inĝenierado) povas helpi protekti la rikolton kontraŭ malsukceso de rikolto.
La sanstato de planto dependas de la imunsistemon kiun ĝi heredas. En plantoj, tio signifas heredi certajn specojn de padronrekono-receptoroj kiuj povas detekti diversajn patogenojn kaj peptidojn kaj ekigi taŭgan imunreagon.
Heredi la ĝustajn specojn de padronrekono-receptoroj povus permesi al plantoj rekoni minacojn kaj trakti malsanojn kaj plagojn.
Por plenigi ĉi tiun mankon, la teamo komencis identigi la ŝlosilajn evoluajn eventojn, kiuj permesis al plantoj respondi al komuna minaco: la raŭpo. Legumspecioj, inkluzive de mungofaboj kaj nigraokulaj pizoj, jam povas havi unikan kapablon respondi al peptidoj produktitaj en la buŝoj de raŭpoj kiam ili ronĝas tra plantfolioj.
La sciencistoj detale studis la genarojn de ĉi tiu grupo de plantoj por vidi ĉu komuna padronrekono-receptoro nomata inceptin-receptoro (INR) ŝanĝiĝis dum milionoj da jaroj, gajnante aŭ perdante la kapablon rekoni raŭpojn.
Ili trovis, ke unuopa 28-milion-jara ricevilo-geno perfekte kongruas kun la imunreago de plantoj al raŭpaj peptidoj. Ili ankaŭ trovis, ke inter la posteuloj de la plej malnovaj plantaj prapatroj, kiuj unue disvolvis la receptoran genon, estas pluraj specioj, kiuj ne povas respondi al raŭpaj peptidoj, tio estas, ili perdis ĉi tiun genon.
Por kompreni kiel ĉi tiu antikva geno akiris la kapablon rekoni novajn peptidojn en modernaj patogenoj, la teamo uzis teknikon nomitan praula sekvencado, en kiu ili kombinis informojn de ĉiuj modernaj riceviloj. genoj por antaŭdiri la originan sekvencon je 28 milionoj da jaroj. Tiu praula receptoro povis reagi al raŭpaj peptidoj. Tamen, iomete pli malnova versio kun 16 ŝanĝoj en la receptorsekvenco malsukcesis.
Ĉi tio genetika historio, kune kun komputilmodeloj montrantaj kiom antikvaj kaj modernaj receptorstrukturoj eble malsamis, disponigas indicojn al kiel la receptoro evoluis. Ĉi tio sugestas, ke antaŭ pli ol 32 milionoj da jaroj, ŝlosila nova genenigaĵo estis enkondukita en la genaron de praula planto, sekvita de la rapida evoluo de diversaj formoj de la nova receptoro. Unu el ĉi tiuj formoj akiris la kapablon respondi al raŭpaj peptidoj, kaj ĉi tiu nova kapablo nun estas dividita de dekduoj da postaj guŝospecioj.
En la estonteco, sciencistoj esperas lerni pli pri la genar-nivelaj procezoj kiuj generas novan receptordiversecon kaj identigas ankoraŭ nekonatajn imunreceptorojn en plantgrupoj. Kiel pli kaj pli Kun genomicdatenoj, tiaj aliroj identigus "mankantajn" receptorojn kiuj estas utilaj trajtoj por reenkonduki en plantojn por helpi protekti kultivaĵojn.