Vědci odhalili 400 milionů let staré DNA přepínače, které řídí život rostlin

Vědci objevili obrovský skrytý archiv rostlinné DNA, který přetrval více než 400 milionů let. Porovnáním stovek genomů rostlin identifikovali přes 2,3 milionu regulačních DNA sekvencí, které fungují jako genetické přepínače a kontrolují, kdy a jak se geny aktivují.

Vědci objevili obrovský skrytý archiv rostlinné DNA, který přetrval více než 400 milionů let. Porovnáním stovek genomů rostlin identifikovali přes 2,3 milionu regulačních DNA sekvencí, které fungují jako genetické přepínače a kontrolují, kdy a jak se geny aktivují. Tyto sekvence, známé jako konzervované nekódující sekvence (CNSs), byly detekovány pomocí nového výpočetního nástroje nazvaného Conservatory.

Většina lidí zná pojem hlubokého vesmíru, vědci se však zabývají i takzvaným hlubokým časem. Pokroky v genetice nyní umožňují vědcům sledovat biologické změny mnohem hlouběji do minulosti, než bylo dříve možné. I s těmito výkonnými nástroji zůstává mnoho otázek nezodpovězených. Jedna dlouhodobá záhada trápila biology po desetiletí.

Geny a jejich funkce často zůstávají pozoruhodně podobné napříč druhy, a to i v případě, že se tyto druhy oddělily před stovkami milionů let. Tento vzorec se objevuje u rostlin i živočichů. Stejná konzistence se však nezdá platit pro DNA, která řídí, kdy se geny zapínají nebo vypínají. Vědci se po desetiletí snažili zjistit, zda tento typ DNA, známý jako regulační DNA, zůstává u rostlin zachován po dlouhá evoluční období. Mnozí se domnívali, že taková konzervace u rostlin nemusí vůbec existovat. Nová zjištění však naznačují opak.

Studie publikovaná v časopise Science, na níž se podílela Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) a spolupracovníci z celého světa, identifikovala více než 2,3 milionu regulačních DNA sekvencí, které zůstaly zachovány napříč 314 genomy rostlin z 284 druhů. Tým je lokalizoval pomocí nového výpočetního nástroje nazvaného Conservatory, který byl vyvinut ve spolupráci laboratoří Idana Efroniho z Hebrejské univerzity, Madelaine Bartlett ze Sainsbury Laboratory Cambridge University a Zacharyho Lippmana z CSHL.

Některé z těchto CNSs se jeví jako extrémně prastaré. Vědci našli důkazy, že určité sekvence vznikly ještě předtím, než se kvetoucí rostliny oddělily od svých nekvetoucích předků, tedy před více než 400 miliony let.