Биологи поймали растения-паразиты на воровстве генов у хозяев

Некоторые растения способны паразитировать на других, прикрепляясь к ним и забирая питательные вещества, необходимые для выживания их хозяевам. Но иногда растения крадут не только питательные вещества, они забирают гены.

Исследование ученых Осакского столичного университета показало, что карантинное растение-паразит повилика (Cuscuta spp.) не просто присвоило ген другого растения, а за миллионы лет эволюции адаптировало его под себя. Перенос генов произошел благодаря процессу горизонтального переноса генов, при котором генетический материал передается не от родителей к потомству, а между неродственными организмами.

Ученые установили, что ген CYP81Q, отвечающий за синтез антиоксиданта сезамина, изначально принадлежал растениям из порядка ясноцветковых (Lamiales). Попав в геном повилики, этот ген трансформировался, в него встроились фрагменты «прыгающей ДНК». Один из таких фрагментов стал частью интрона — участка, который вырезается при создании белка. Несмотря на такие изменения, ген сохранил свою исходную функцию.

Результаты исследования доказывают, что горизонтальный перенос генов — мощный инструмент эволюции. Для паразитических растений, которые тесно связаны со своими хозяевами, такие генетические заимствования способствуют их адаптации и выживанию.

В научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) проводят изучение карантинных сорных растений и разрабатывают методы борьбы с ними.

Источник: Eiichiro Ono et al, Transposon-colonized intron gain follows parasitism-mediated horizontal transfer of a cytochrome P450 gene, Plant Physiology (2026). DOI: 10.1093/plphys/kiag335