В борщевике Сосновского оказалось в два раза больше генов, чем ожидалось.
Ученые из Сколковского института науки и технологии и Института проблем передачи информации имени А. А. Харкевича РАН выяснили, что количество генов в геноме борщевика Сосновского в два раза превышает среднее для большинства других растений значение.
Борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi) – инвазивное растение, широко распространившееся за пределы своей естественной среды обитания на Северном Кавказе и представляющее серьезную угрозу для экосистем и человеческого здоровья. После Второй мировой войны растение считалось перспективной кормовой культурой и активно выращивалось на полях на северо-западе Европейской России, откуда и начало распространяться.
Борщевик быстро растет и захватывает большие площади, подавляя местную флору. Это может приводить к снижению биоразнообразия и вытеснению других видов. Более того, сок растения содержит природные токсины, повышающие чувствительность организма (чаще кожи и слизистых оболочек) к воздействию ультрафиолета. Именно из-за них физический контакт с борщевиком может вызывать ожоги и раздражение на коже человека.
С помощью секвенатора (прибора для прочтения ДНК) ученые выяснили, что в геноме борщевика более 55 тысяч генов. У большинства растений их насчитывается от 25 до 35 тысяч. Вероятнее всего, причиной такого большого числа генов стали их многочисленные удвоения (дупликации). Это означает, что у многих генов есть несколько дополнительных копий.
«Это достаточно необычное явление. Для растений гораздо более характерны полногеномные дупликации, когда число копий кратно увеличивается у всех участков генома, а не у отдельных сегментов. Многие из генных семейств, в которых произошло резкое увеличение числа генов у борщевика, связаны с синтезом вторичных метаболитов, в том числе линейных фуранокумаринов (псоралена и его производных). Это именно те вещества, которые придают борщевику его опасные свойства», – Мария Логачёва, сотрудница Сколковского института науки и технологии.
Результаты исследования будут полезны в медицине и фармакологии. Знание геномных особенностей борщевика Сосновского позволит определить и изучить уникальные биоактивные молекулы, которые могут использоваться в создании новых лекарственных препаратов и терапевтических подходов для лечения кожных заболеваний. Также они могут помочь в разработке методов биологического контроля и проведения мониторинга этого опасного инвазивного вида.
«Мы планируем развивать работу с геномом борщевика. В том числе будем исследовать генетическое разнообразие этого вида в исходном и "захваченном" ареалах. Мы собираем и анализируем образцы со всей России – от Калининграда до Дальнего Востока. Это позволит понять закономерности и стратегии распространения борщевика, а также выяснить, как соотносятся между собой борщевик Сосновского и близкие виды, в частности, активно распространяющийся в Западной Европе борщевик Мантегацци», – добавила Логачёва.
Российские ученые сделали батареи из борщевика
Рекомендации
Вкус к путешествиям
Жемчужина чистой воды: уникальные свойства Байкала
Ремесло в фокусе: станьте участником конкурса мобильной съемки HONOR Eurasia PortrAIts
Познавательные музеи: путешествие по Владимирской области
А глаз, как у орла: как правильно заботиться о своём зрении
Квесты в подземельях, куклы-обереги и гончарное искусство
Этот древний мох пережил динозавров, но может не пережить человека
В горной Калифорнии появляются леса-зомби. Что происходит?
Голосование в премии Russian Traveler Awards
Все самое интересное — в нашем Telegram-канале