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寄生植物竊取基因使它們成為更好的寄生蟲

一些寄生植物從宿主菌中竊取遺傳物質娛樂城評價nts並利用被盜的基因更有效地吸收宿主的營養。賓夕法尼亞州立大學和弗吉尼亞理工大學的研究人員領導的一項新研究表明,這種寄生植物do絲子已經從其宿主中竊取了大量遺傳物質,包括100多個功能基因。這些被盜的基因有助六合彩規則於do竊者鎖定並從宿主身上竊取養分,甚至將遺傳武器送回宿主。這項新研究發表於2019年7月22日的期刊上 自然植物。 .

賓州州立大學生物學教授,高級研究員克勞德·德·潘菲利斯(Claude dePamphilis)表示:“水平基因轉移是遺傳物質從一種生物體轉移到另一物種的基因組中的一種,在微生物中非常普遍,是細菌獲得抗生素抗藥性的主要途徑。”該研究的作者。 “在復雜的生物體(如植物)中,我們看不到水平基因轉移的許多例子,當我們看到捕魚達人電腦版時,通常不使用轉移的遺傳物質。在這項研究中,我們介紹了已知的功能性水平基因的最戲劇性案例在復雜生物體中發現的轉移。”

諸如do草之類的寄生植物無法通過光合作用產生能量而獨自生存。相反,他們使用稱為haustoria的結構來利用宿主植物的水和養分。 d絲將自身包裹在寄主植物周圍,長成其維管組織,經常一次以多種植物為食。它可以寄生許多不同的物種,野生植物以及具有農業和園藝重要性的物種。

dePamphilis說:“寄生植物與其寄主有密切的聯繫,可以吸收營養。” “但是他們也在此過程中獲取遺傳物質,有時將其整合到基因組中。以前的研究集中在單個轉移的基因上。在這裡,我們使用有關基因表達的基因組規模數據集來確定是否有大量遺傳物質來臨。實際上是通過水平基因轉移。”

該研究小組確定了通過水平基因轉移添加到do夫基因組中的108個基因,現在這些基因似乎在寄生蟲中發揮了作用,從而促進了黑道菌的結構,防禦反應和氨基酸代謝。一個被盜的基因甚至會產生稱為微小RNA的小片段RNA,這些小片段會被送回到宿主植物中,充當可能在沉默宿主防禦基因中發揮作用的武器。

研究小組使用嚴格的標準來確定被盜的遺傳物質是否可能起作用:這些基因必須是全長的,它們必須包含所有通博娛樂城 基因的必需部分,必須將它們轉錄成RNA序列,然後再構建蛋白質,並且必須在相關結構中表達。該團隊還探索了這些轉移基因的進化,作為對功能的額外支持。

dePamphilis說:“我們將一個基因的遺傳序列與密切相關的基因進行比較,並在該序列的進化過程中尋找一個特殊的標誌,以判斷它是否可能具有功能。” “基因中的某些突變不會影響該基因編碼的蛋白質,因此不會影響該基因的功能。當我們看到大量此類突變時,與可能會改變或破壞該基因功能的突變相反,有力的證據表明自然選擇對leo娛樂城保留完整而有用的蛋白質。”

108個基因中有18個出現在所有appear夫物種中,這表明這些基因最初是由do夫的祖先形式偷走的,並在現代物種中得到保留。

dePamphilis說:“這是任何研究首次發現水平基因轉移發生在寄生蟲群進化的早期。” “在財神娛樂 在這種情況下,這些基因中的18個存在於所有活的do夫物種的共同祖先中,這可能有助於這些寄生蟲的成功傳播。”

研究小組還確定了d夫基因組中的42個區域,這些區域似乎是水平基因轉移導致的,但沒有任何功能基因。

“由於如此大量的遺傳物質通過水平基因轉移而來,我們懷疑寄生植物不能台灣娛樂城 dePamphilis說:“但是,自然選擇有助於維持有用的基因並過濾掉不太有用的部分。”

研究人員目前正在研究遺傳物質如何準確地從宿主轉移到寄生蟲。他們還想探討這種轉移是單向的,還是宿主是否可以從其寄生蟲那裡獲得遺傳物質。

“我們很想知道水平基因轉移的真正範圍,” dePamphilis說。 “我們只研究了一種d雜物種,這只是4000多種寄生植物中的一種。功能基因的水平基因轉移在其他物種中發生的程度相同嗎?在非寄生植物中是否可能?複雜的生物?這可能是冰山一角。”

參考:Yang等。 2019.寄生植物中融合水平基因轉移和移動核酸的串擾。自然植物。 DOI:https://doi.org/10.1038/s41477-019-0458-0。

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