Според извештајот објавен во eLife, одбранбените механизми што растенијата ги користат за да препознаат и да реагираат на обичен штетник, гасеницата, еволуирале од еден ген кој еволуирал во текот на милиони години, извештаи Порталот Phys.org.
Студијата на научниците од Вашингтон покажа дека некои растенија, како што е сојата, го изгубиле овој заштитен ген со текот на времето, но експертите сугерираат дека повторното воведување на генот (преку одгледување, генетски инженеринг) може да помогне да се заштити родот од откажување на културите.
Здравствената состојба на растението зависи од имунолошкиот систем што го наследува. Кај растенијата, ова значи наследување на одредени типови рецептори за препознавање на модели кои можат да детектираат различни патогени и пептиди и да предизвикаат соодветен имунолошки одговор.
Наследувањето на вистинските типови на рецептори за препознавање шаблони може да им овозможи на растенијата да препознаат закани и да се справат со болести и штетници.
За да ја пополни оваа празнина, тимот тргна да ги идентификува клучните еволутивни настани што им овозможија на растенијата да одговорат на заедничката закана: гасеницата. Видовите на мешунките, вклучително и гравот и црноокиот грашок, веќе беа познати дека имаат уникатна способност да реагираат на пептидите произведени во устата на гасениците додека ги глодаат лисјата на растенијата.
Научниците детално ги проучувале геномите на оваа група растенија за да видат дали заедничкиот рецептор за препознавање на шаблони наречен инсцептински рецептор (INR) се менувал во текот на милиони години, добивајќи или губејќи ја способноста за препознавање гасеници.
Тие откриле дека еден рецепторски ген стар 28 милиони години совршено одговара на имунолошкиот одговор на растенијата на пептидите на гасеницата. Тие исто така откриле дека меѓу потомците на најстарите предци на растенијата кои први го развиле рецепторниот ген, постојат неколку видови кои не можат да одговорат на пептидите на гасеницата, односно го изгубиле овој ген.
За да разбере како овој древен ген ја стекнал способноста да препознава нови пептиди во современите патогени, тимот користел техника наречена секвенционирање на предците, во која ги комбинирале информациите од сите модерни рецептори. гени за предвидување на оригиналната секвенца на 28 милиони години. Овој рецептор на предците можеше да одговори на пептидите на гасеницата. Сепак, малку постара верзија со 16 промени во редоследот на рецепторите не успеа.
Оваа генетската историја, заедно со компјутерските модели кои покажуваат колку античките и модерните рецепторски структури можеби се разликувале, обезбедуваат индиции за тоа како еволуирал рецепторот. Ова сугерира дека пред повеќе од 32 милиони години, клучен нов генски додаток бил воведен во геномот на едно предок растение, проследено со брза еволуција на различни форми на новиот рецептор. Една од овие форми стекнала способност да реагира на пептидите на гасеницата, а оваа нова способност сега ја делат десетици потомци на мешунките.
Во иднина, научниците се надеваат дека ќе дознаат повеќе за процесите на ниво на геном кои генерираат нова рецепторна разновидност и ќе ги идентификуваат сè уште непознатите имунолошки рецептори во растителните групи. Како се повеќе и повеќе Со геномски податоци, ваквите пристапи би ги идентификувале рецепторите што недостасуваат, кои се корисни особини за повторно внесување во растенијата за да помогнат во заштитата на посевите.