Генетики расшифровали ДНК растения, способного пережить атомный взрыв
Ученые впервые расшифровали полный геном гинкго - древнейшего современного растения на Земле, первые представители которого появились еще до рождения первых динозавров, во времена звероящеров, говорится в статье, опубликованной в журнале GigaScience.
"Гинкго является представителем одной из пяти существующих сегодня групп семенных растений, и у него нет ни одного живого родича. Геном этого представителя флоры заполняет большое белое пятно в эволюции сухопутных растений, и дает нам возможность раскрыть историю появления голосеменных растений, историю рождения полов у растений и другие важнейшие эволюционные вопросы", - заявил Юньпэн Чжао (Yunpeng Zhao) из университета провинции Чжэцзян в Ханчжоу (Китай).
Так называемые гинкго являются последними следами когда-то крупного отдела растений, которые когда-то доминировали на Земле в эпоху динозавров и в предшествовавшие им исторические периоды. Первые гинкго появились в пермском периоде, во время расцвета звероящеров-горгонопсид, и их следы можно повсеместно найти в породах того периода и в более поздних отложениях в российской Сибири и в других странах Евразии.
Сейчас гинкго можно встретить только в одном месте - на востоке Китая, где рощи этих "деревьев" растут как в диком виде, так и в виде культурных плантаций - местные жители используют листья гинкго как компонент различных традиционных снадобий. Благодаря своему почтенному возрасту - свыше 270 миллионов лет - и невероятной живучести гинкго всегда привлекают внимание ботаников, генетиков и палеонтологов со всего мира.
Как рассказывает Чжао, геном гинкго, несмотря на огромный интерес ученых к нему, до сих пор не оставался расшифрованным из-за его огромного объема и гигантского количества повторов, затрудняющих прочтение генетического кода и мешающих определению его длины. По оценкам авторов статьи, геном гинкго примерно в 3,5 раза длиннее человеческой ДНК, и при этом он на 76,5% состоит из повторяющихся элементов и "мусорной ДНК".
По словам генетиков, им пришлось проанализировать примерно два терабайта данных и потратить огромное количество человеко-часов и машинного времени для того, чтобы собрать эти два триллиона генетических "букв" в единую спираль виртуальной ДНК.
Значимая часть этой ДНК, составляющая меньше четверти от общего объема генома, содержит в себе свыше 40 тысяч генов, многие из которых оказались крайне необычно устроены. К примеру, гингко обладает аномально большим числом генов, защищающих растение от стрессовых состояний, патогенов и вредителей.
Благодаря повышенной активности этих генов или их дополнительным копиям гинкго активнее защищается от микробов, лучше привлекает внимание хищных насекомых для защиты себя от вредителей и вырабатывает яды, защищающие его от посягательств тли и прочих сосущих членистоногих.
Дальнейший анализ этих генов, как надеются ученые, поможет нам понять, как гинкго удалось пережить несколько периодов оледенения, когда-то охватывавших Китай в прошлом, и как они смогли выжить после сброса атомной бомбы на Хиросиму, чего не удалось сделать почти всем другим растениям. Кроме того, гены гинкго могут раскрыть секреты долголетия флоры - это реликтовое растение способно прожить несколько тысяч лет, что могут повторить единицы других видов растений.
