Spontánní genetické vylepšení v evoluci kapradin

Během druhohor musely kapradiny čelit stále intenzivnější konkurenci semenných rostlin. Některé kapradiny se úspěšně prosadily ve tmavém prostředí podrostu tehdejší vegetace.

Významnou roli v tom zřejmě sehrál pozoruhodný gen neochrom, jehož produkt tvýznamně usnadňuje adaptaci na prostředí s nedostatkem světla. Původ tohoto genu ale zůstával dlouho záhadou.

Fay-Wei Li z Dukeho univerzity a jeho kolegové nedávno zjistili, že kapradinový gen pro neochrom vlastně pochází od hlevíků, početně malé, ale fylogeneticky velice významné skupiny mechorostů.

Neochrom je vlastně fotoreceptor, jehož gen je chimérou. Vznikl totiž splynutím genu pro fototropin citlivý na modré světlo a genu pro fytochrom citlivý na červené světlo. Takto vzniklý fotoreceptor neochrom je citlivý na modré i červené světlo zároveň, což dává rostlině velkou výhodu v zastíněném podrostu.

Li a spol. se rozhodli po původu klíčového fotoreceptoru systematicky pátrat. Prohledali dostupné databáze rostlinných sekvencí a nakonec našli velmi blízkou sekvenci neochromu u hlevíků, bezcévnatých suchozemských rostlin, které milují obnaženou zeminu.

Fylogenetickou analýzou genů citlivých na světlo u kapradin a mechorostů potvrdili, že sekvence kapradinového neochromu pochází zevnitř linie hlevíků. Vše nasvědčuje tomu, že zhruba před 180 miliony let, tedy ve spodní juře, došlo k horizontálnímu přenosu genů mezi tehdejšími hlevíky a kapradinami. Kapradiny tedy byly ve druhohorách úspěšně spontánně geneticky modifikovány k větší odolnosti v zastíněném prostředí.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: