Древние насекомые передали растениям свое ДНК

В ходе исследования ученые с помощью специальных методов, в частности флуоресцентной гибридизации, визуализировали положение последовательности ДНК хромосомы ладанной сосны (англ. loblolly pine). Обнаруженным необычным ДНК-последовательностям дали название «дриады» в честь покровительниц деревьев греческой мифологии. Геном растения может наполовину состоять из них, что отражается на его характеристиках, например форме или цвете.

Такие участки генов проникают в другие геномы подобно вирусам, распространяющимся между людьми. Но, в отличие от вирусных инфекций вроде гриппа, «геномные инфекции» существуют миллионами лет, хотя и возникают очень редко.

«Дриады представляют собой подсемейство хвойных ретроэлементов в пределах более широкого семейства ретроэлементов Penelope. Перед тем как мы описали дриады, ретроэлементы, похожие на Penelope, находили только у животных. Мы думали, что дриады могли быть получены из этих элементов, которые так или иначе были введены в геном хвойных растений. Чтобы это проверить, мы проанализировали последовательности генома более 1000 видов, не относящихся ни к животным, ни к хвойным деревьям, но ничего не обнаружили», — пояснил Касола.

Ретроэлементы, называемые также ретротраспозонами, это подкласс траспозонов, или «прыгающих генов», — участков ДНК, способных перемещаться и размножаться, но исключительно в пределах генома.

Немало исследований было направлено и на то, чтобы подтвердить, что дриады не являются артефактами, а получены от насекомых и соответствуют их ретроэлементам. Другие эксперименты в лаборатории показали, что дриады не встречаются в растениях, тесно связанных с хвойными, таких как саговники и гинкго. Это помогло ученым определить время происхождения дриад как период между отделением предков хвойных деревьев от других растений и выделением современных хвойных групп, что, как известно, произошло примерно 340 миллионов лет назад.

Посвященная исследованию статья опубликована в издании Genome Biology and Evolution.