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

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

Země a její Nemesis: Vyřešil superpočítač 4,5 miliard let starou záhadu?

Věda30.1.2024

Očkování – Nedůvěře čelilo od počátku

Věda26.1.2024
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Je zamilovaná a má před svatbou?
nasehvezdy.cz

Je zamilovaná a má před...

Herečka Ulice Hana Holišová (43)...
Při procházce obejděte celý (rybník) Svět!
epochanacestach.cz

Při procházce obejděte celý...

Jihočeské rybníky jsou pojmem, který asi zná každý...
Maskovali Aztékové svými rituály bestiální choutky?
21stoleti.cz

Maskovali Aztékové svými...

Dali světu důmyslné stavby nebo číselnou soustavu....
Zelenina za syrova? Tyhle druhy rozhodně ne!
panidomu.cz

Zelenina za syrova? Tyhle...

V módě jsou zeleninové saláty a rozmixované...
Nekynuté lívance
tisicereceptu.cz

Nekynuté lívance

Potřebujete 170 g hladké mouky 1 lžíci prášku do...
Ztracená římská bylina, která měla cenu zlata
epochaplus.cz

Ztracená římská bylina,...

Královnou antické kuchyně i lékárny byla rostlina zvaná...
Práskne manžel do stolu a odejde od ní?
nasehvezdy.cz

Práskne manžel do stolu...

Herečka Berenika Kohoutová (33)...
Operace, která může změnit život
iluxus.cz

Operace, která může změnit...

Nejžádanějším zákrokem na českých estetických klinikách je...
Až díky horoskopu jsem pochopila své děti
skutecnepribehy.cz

Až díky horoskopu jsem...

Horoskopům jsem se vždycky smála a nevěřila jim. Do...
Čínské balony: Předběhla Říše středu Evropu o tisíce let?
enigmaplus.cz

Čínské balony: Předběhla Říše...

Ve školách se děti stále učí, že za vynález...
Útočící galerista Brit Eric Hebborn
epochaplus.cz

Útočící galerista Brit Eric...

Když si britský chlapec Eric Hebborn v osmi...
Působivá scéna pro královský pár
rezidenceonline.cz

Působivá scéna pro královský...

Není to tak dávno, co se...