Věda

Skákající geny mají pozitivní vliv na rostlinná společenstva

Skákající geny mají pozitivní vliv na rostlinná společenstva

Biodiverzita je spojována zejména s rozmanitostí druhů ve společenstvu, tzv. druhovou diverzitou. Vědci Botanického ústavu Akademie věd ČR se však při svém výzkumu zaměřili na rozmanitost uvnitř druhů, která může mít na fungování společenstva a ekosystému stejně zásadní vliv.

Pomocí výzkumu transpozonů (tzv. skákajících genů) zjistili, že i když na úrovni jednotlivce mají transpozony spíše negativní vliv, na úrovni celých populací naopak pomáhají zvýšit jejich produktivitu a odolnost vůči konkurentům. Výsledky výzkumu byly zveřejněny v časopise Journal of Ecology.

Transpozony (skákající geny nebo parazitická DNA) jsou součástí DNA každé rostliny. Běžně jsou rostlinou „umlčeny,“ ale při stresu, jako je např. sucho nebo nedostatek živin, se některé z nich mohou uvolnit, začít se kopírovat a začleňovat do DNA rostliny na různých místech.

Při tomto kopírování mohou ovlivnit funkci genů a tím silně ovlivnit vlastnosti i vzhled rostliny.

Transpozony (skákající geny nebo parazitická DNA) jsou součástí DNA každé rostliny. Foto: Botanický ústav AV ČR

„Je známo, že transpozony jsou běžnou součástí rostlin se spíše negativním vlivem na jednotlivce. Protože jejich ekologická a evoluční úloha není stále úplně jasná, zajímalo nás, jaký vliv mají transpozony na celou populaci,“…

…Vysvětluje hlavní autor studie Vít Latzel z Oddělení populační ekologie Botanického ústavu AV ČR a dodává: „zjistili jsme, že jednotlivé rostliny pod vlivem stresu změnily své vlastnosti díky činnosti uvolněných transpozonů, a tím změnily nároky na prostředí a omezené zdroje. Tím se začaly navzájem doplňovat a celá populace ve výsledku fungovala lépe.“

Foto: Botanický ústav AV ČR

První studie na světě

Vědci při výzkumu použili více než 15 tisíc rostlin huseníčku rolního, u kterých „aktivovali“ specifický skákající gen. Tím vytvořili populace s nižší a vyšší variabilitou mezi jedinci z hlediska počtu kopií transpozonu.

Tyto populace pak následně vystavily různým stresovým podmínkám jako je sucho, kompetice jiných druhů nebo kombinaci sucha a kompetice. Výsledky pokusu ukázaly, že varianty huseníčku s různým počtem a umístěním transpozonů v DNA se značně lišily ve velikosti i schopnosti využívat zdroje, jako jsou živiny nebo světlo.

Vědci zaznamenali, že čím více se rostliny v populaci lišily v počtu a umístění transpozonů, tím více se zvyšovala rozmanitost důležitých znaků (tj. zvyšovala se funkční rozmanitost populace) a tím produktivnější se populace stávaly. Populace nejen vytvářely více biomasy, ale také dokázaly lépe konkurovat jiným druhům rostlin.

Transpozony mohou měnit pozice v genetickém kódu organismu a tím ovlivňovat fungování genů a měnit tak vlastnosti a vzhled rostlin. Foto: Botanický ústav AV ČR

„Naše studie je první svého druhu na světě. Věříme, že iniciuje nový směr výzkumu ekologického a evolučního významu transpozonů v rostlinné říši,“ říká Vít Latzel.

Ten stál u zrodu myšlenky diverzity vzniklé pomocí transpozonu a vedl mezinárodní tým vědců z Botanického ústavu AV ČR, University of Zurich, Agroscope Switzerland a španělského Centro de Investigaciones sobre Desertificación.

Více z Věda

Průměrné emise CO2 nových automobilů v roce 2023 v Česku nepatrně klesly. Premiantem je Citroën

Věda1.3.2024

Špičkoví vědci pomohou Česku s obnovitelnou energií

Věda27.2.2024

Zelený makak z Číny: O krok blíž k primátím chimérám

Věda23.2.2024

Pravá podoba dinosaurů: Jak opravdu vypadali a proč jsou klasické ještěří představy mylné?

Věda20.2.2024

Výzkumníci z FEL ČVUT vyvinuli unikátní systém: Pomocí umělé inteligence detekuje střelbu i typ zbraně

Věda16.2.2024

Dávní primáti se zřejmě živili převážně ovocem

Věda13.2.2024

Musí zvýšená hladina CRP znamenat léčbu antibiotiky? Rozhodně ne…

Věda9.2.2024

Náhrada srdeční chlopně a za pár dní doma. Realita, která funguje už 15 let

Věda6.2.2024

První rostlina, která bude pěstována na Marsu

Věda2.2.2024
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Psychika v ohrožení: Poruchy příjmu potravy aneb když duše trápí tělo
epochaplus.cz

Psychika v ohrožení: Poruchy...

Mentální anorexie, bulimie a záchvatovité přejídání...
Na papežský stolec údajně usedla žena
epochaplus.cz

Na papežský stolec údajně...

V 11. století dojde k jednomu z největších...
Bude z ní rozvedená samoživitelka? Partner má prý obavy
nasehvezdy.cz

Bude z ní rozvedená...

Hvězda seriálu Malá...
Junghans kombinuje klasický design hodinek s moderním ležérním stylem
iluxus.cz

Junghans kombinuje klasický...

Tyto hodinky nedělají kompromisy: nové...
Kraj Vysočina: Hvězdné území hejkala a Karafiátových broučků
epochanacestach.cz

Kraj Vysočina: Hvězdné území...

Zvlněné kopce Českomoravské vrchoviny okouzlují v každém...
Stojí kolem nás vraždící mosty?
enigmaplus.cz

Stojí kolem nás vraždící...

Český záhadolog Ivan Mackerle tvrdil, že na...
Provětrejte peřiny
panidomu.cz

Provětrejte peřiny

Přikrývky, polštáře používáme každý den, a tak si...
Neviditelná rezidence uprostřed skal
rezidenceonline.cz

Neviditelná rezidence...

Aby byl dům atraktivní, nemusí nutně svoji přitažlivost...
Přišla legendární herečka o další miliony?
nasehvezdy.cz

Přišla legendární herečka...

Jednou se už napálila a...
Domácí piškotová roláda
tisicereceptu.cz

Domácí piškotová roláda

Než nanesete na těsto krém, potřete ho...
Jak jsem mohla být tak naivní!
skutecnepribehy.cz

Jak jsem mohla být tak naivní!

Neviděla jsem, co bylo zřejmé na první pohled....
Mohou se lidé s poruchou osobnosti naučit cítit empatii?
21stoleti.cz

Mohou se lidé s poruchou...

Poznat člověka s poruchou osobnosti, tak zvaného...