Volgens 'n verslag gepubliseer in eLife, die verdedigingsmeganismes wat plante gebruik om 'n algemene plaag, die ruspe, te herken en daarop te reageer, het ontwikkel uit 'n enkele geen wat oor miljoene jare ontwikkel het, berig Phys.org-portaal.
’n Studie deur Washington-wetenskaplikes het getoon dat sommige plante, soos sojabone, hierdie beskermende geen mettertyd verloor het, maar kenners stel voor dat die herinvoering van die geen (deur teling, genetiese ingenieurswese) kan help om die oes teen oesmislukking te beskerm.
Die gesondheidstatus van 'n plant hang af van die immuunstelsel wat dit erf. By plante beteken dit om sekere soorte patroonherkenningsreseptore te erf wat verskeie patogene en peptiede kan opspoor en 'n toepaslike immuunrespons kan veroorsaak.
Deur die regte soorte patroonherkenningsreseptore te erf, kan plante in staat stel om bedreigings te herken en siektes en plae te hanteer.
Om hierdie gaping te vul, het die span begin om die belangrikste evolusionêre gebeure te identifiseer wat plante toegelaat het om op 'n algemene bedreiging te reageer: die ruspe. Peulgewasse, insluitend mungbone en swartoog-ertjies, was reeds bekend daarvoor dat hulle 'n unieke vermoë het om te reageer op peptiede wat in die bekke van ruspes geproduseer word terwyl hulle deur plantblare knaag.
Die wetenskaplikes het die genome van hierdie groep plante in detail bestudeer om te sien of 'n algemene patroonherkenningsreseptor genaamd die inceptienreseptor (INR) oor miljoene jare verander het en die vermoë om ruspes te herken, verkry of verloor het.
Hulle het gevind dat 'n enkele 28 miljoen jaar oue reseptor geen perfek ooreenstem met die immuunrespons van plante op ruspepeptiede. Hulle het ook gevind dat daar onder die afstammelinge van die oudste plantvoorouers wat eers die reseptorgeen ontwikkel het, verskeie spesies is wat nie op ruspepeptiede kan reageer nie, dit wil sê hulle het hierdie geen verloor.
Om te verstaan hoe hierdie antieke geen die vermoë verkry het om nuwe peptiede in moderne patogene te herken, het die span 'n tegniek genaamd voorvaderlike volgorde gebruik, waarin hulle inligting van alle moderne reseptore gekombineer het. gene om die oorspronklike volgorde op 28 miljoen jaar oud te voorspel. Hierdie voorvaderlike reseptor was in staat om op ruspepeptiede te reageer. 'n Effens ouer weergawe met 16 veranderinge in die reseptorvolgorde het egter misluk.
Dit genetiese geskiedenis, tesame met rekenaarmodelle wat wys hoe antieke en moderne reseptorstrukture moontlik verskil het, verskaf leidrade oor hoe die reseptor ontwikkel het. Dit dui daarop dat meer as 32 miljoen jaar gelede 'n sleutel nuwe geen-insetsel in die genoom van 'n voorvaderlike plant ingebring is, gevolg deur die vinnige evolusie van diverse vorme van die nuwe reseptor. Een van hierdie vorms het die vermoë verkry om op ruspepeptiede te reageer, en hierdie nuwe vermoë word nou gedeel deur dosyne afstammelinge peulgewasspesies.
In die toekoms hoop wetenskaplikes om meer te wete te kom oor die genoomvlakprosesse wat nuwe reseptordiversiteit genereer en nog onbekende immuunreseptore in plantgroepe identifiseer. Soos meer en meer Met genomiese data sal sulke benaderings "ontbrekende" reseptore identifiseer wat nuttige eienskappe is om weer in plante in te bring om gewasse te help beskerm.