內(nèi)容摘要:水平基因轉(zhuǎn)移的重大事件推動了陸地植物的進(jìn)化神秘的地球uux.cn報道)據(jù)國際在線:數(shù)億年前從微生物轉(zhuǎn)移到綠藻的基因可能推動了陸地植物的進(jìn)化。一項分析表明,來自細(xì)菌、真菌和病毒的數(shù)百種基因已被整合到植物
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水平基因轉(zhuǎn)移的重大事件推動了陸地植物的進(jìn)化
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)國際在線:數(shù)億年前從微生物轉(zhuǎn)移到綠藻的基因可能推動了陸地植物的進(jìn)化。一項分析表明,基因件推進(jìn)化來自細(xì)菌、轉(zhuǎn)移
廣州同城外圍約炮外圍上門外圍女(微信181-8279-1445)一二線城市上門真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)真菌和病毒的重大事動陸地植數(shù)百種基因已被整合到植物中,使后者具有適于陸地生活的水平特性。3月2日,基因件推進(jìn)化相關(guān)論文發(fā)表于《分子植物》。轉(zhuǎn)移
“我們的重大事動陸地植研究改變了陸地植物進(jìn)化的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。”論文通訊作者、水平美國東卡羅來納大學(xué)生物學(xué)專家黃金玲(音譯)說,基因件推進(jìn)化“我猜測水平基因轉(zhuǎn)移(HGT)有助于植物從水中來到陸地上,轉(zhuǎn)移但直到現(xiàn)在我們才知道它發(fā)揮了多大的重大事動陸地植作用。”
HGT描述了遺傳物質(zhì)在不同物種之間的水平移動。基因組交換事件在細(xì)菌中很常見,基因件推進(jìn)化
廣州同城外圍約炮外圍上門外圍女(微信181-8279-1445)一二線城市上門真實(shí)可靠快速安排30分鐘到達(dá)從而導(dǎo)致這些原核生物抗生素的轉(zhuǎn)移耐藥性快速傳播。但是HGT在復(fù)雜的多細(xì)胞真核生物如植物和動物中的作用仍然存在爭議。
傳統(tǒng)上,科學(xué)家認(rèn)為真核生物的基因只能進(jìn)行垂直基因轉(zhuǎn)移,在這個過程中,基因從父母傳給后代,突變會產(chǎn)生新的基因和特征。但黃金玲和論文共同通訊作者、河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授宋純鵬等之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)植物中HGT的常見證據(jù)。
為了研究HGT在植物進(jìn)化中的作用,他們分析了31種植物的基因組。這些植物來自4個植物群,包括苔蘚、蕨類、樹木和輪藻(屬于與現(xiàn)代陸地植物相關(guān)的綠藻)。他們發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代植物中有近600個基因家族是從其他生物體,特別是細(xì)菌和真菌等微生物中轉(zhuǎn)移過來的。這個數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過之前認(rèn)為的規(guī)模。
此外,研究小組還發(fā)現(xiàn),輪藻早期進(jìn)化和陸生植物起源中有兩個主要的HGT階段,有超過100個基因家族從微生物“跳”到植物。
“我們的發(fā)現(xiàn)表明HGT在陸地植物進(jìn)化中起著重要作用。與垂直基因轉(zhuǎn)移的突變相比,HGT能使植物迅速獲得新性狀,其中一些新性狀可以幫助植物適應(yīng)截然不同的環(huán)境,比如從水中轉(zhuǎn)移到陸地上。”黃金玲說。
許多新獲得的基因在植物中具有重要的生物功能。例如,胚胎發(fā)生晚期豐富的基因也來自細(xì)菌,從而幫助植物適應(yīng)干燥的環(huán)境;從真菌中獲得的銨轉(zhuǎn)運(yùn)基因,幫助植物從土壤中吸收氮。
“幾乎每個人在切洋蔥的時候都有過流淚的經(jīng)歷。我們發(fā)現(xiàn)洋蔥中產(chǎn)生催淚劑的基因?qū)嶋H上來自細(xì)菌,并且直到現(xiàn)在才意識到這是HGT的結(jié)果。像這樣的例子還有很多。”黃金玲說。
接下來,該團(tuán)隊計劃進(jìn)一步探索苔蘚植物中基因的轉(zhuǎn)移。這些植物中的許多外來基因都有未知功能,進(jìn)一步研究將有助于確定更多相關(guān)基因。有朝一日,這些基因可以被轉(zhuǎn)移到作物上,以增強(qiáng)它們的適應(yīng)性。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.02.001
相關(guān)報道:植物從水中“走”向陸地,水平基因轉(zhuǎn)移或起到重要作用
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)CellPress細(xì)胞科學(xué):研究人員報告說,數(shù)億年前從微生物轉(zhuǎn)移到綠藻的基因可能推動了陸地植物的進(jìn)化。分析表明,來自細(xì)菌、真菌和病毒的數(shù)百種基因已被整合到植物中,使后者具有適于陸地生活的特性。3月2日,相關(guān)論文刊登于細(xì)胞出版社(Cell Press)旗下期刊 Molecular Plant上。
“我們的研究改變了陸地植物進(jìn)化的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。”論文通訊作者、美國東卡羅萊納大學(xué)生物學(xué)家 Jinling Huang說,“我猜測水平基因轉(zhuǎn)移(HGT)有助于植物從水中來到陸地上,但直到現(xiàn)在我們才知道它發(fā)揮了多大的作用。”
HGT描述了遺傳物質(zhì)在不同物種之間的移動。基因組交換事件在細(xì)菌中很常見,導(dǎo)致了這些原核生物抗生素耐藥性的快速傳播。但是HGT在復(fù)雜的多細(xì)胞真核生物如植物和動物中的作用仍然存在爭議。
傳統(tǒng)上,科學(xué)家們認(rèn)為真核生物的基因只能通過垂直基因轉(zhuǎn)移來移動,在這個過程中,基因從父母傳給后代,突變會產(chǎn)生新的基因和特征。但是Huang和同事,包括河南大學(xué)植物生物學(xué)家宋純鵬,之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)植物中的HGT可能很常見的證據(jù)。
為了研究HGT在植物進(jìn)化中的作用,研究人員分析了31種植物的基因組。這些植物來自4個植物群,包括苔蘚、蕨類、樹木和輪藻(屬于與現(xiàn)代陸地植物相關(guān)的綠藻)。他們發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代植物中有近600個基因家族是從其他生物體,特別是細(xì)菌和真菌等微生物中轉(zhuǎn)移過來的。這個數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過之前認(rèn)為的規(guī)模。
此外,研究小組還發(fā)現(xiàn),在輪藻早期進(jìn)化和陸生植物起源中,有兩個主要的HGT階段,有超過100個基因家族從微生物“跳”到植物。
“我們的發(fā)現(xiàn)表明HGT在陸地植物進(jìn)化中起著重要作用。與垂直基因轉(zhuǎn)移的突變相比,HGT能使植物迅速獲得新性狀,其中一些新性狀可以幫助植物適應(yīng)截然不同的環(huán)境,比如從水中轉(zhuǎn)移到陸地上。”Huang說。
許多新獲得的基因在植物中具有重要的生物功能。例如,胚胎發(fā)生晚期豐富的基因也來自細(xì)菌,幫助植物適應(yīng)干燥的環(huán)境。從真菌中獲得的銨轉(zhuǎn)運(yùn)基因,幫助植物從土壤中吸收氮來生長。
“幾乎每個人在切洋蔥的時候都有過流淚的經(jīng)歷。我們發(fā)現(xiàn)洋蔥中負(fù)責(zé)產(chǎn)生催淚劑的基因?qū)嶋H上來自細(xì)菌。我們直到現(xiàn)在才意識到這是HGT的結(jié)果。像這樣的例子還有很多。”Huang說。
接下來,該團(tuán)隊計劃進(jìn)一步探索苔蘚植物中基因的轉(zhuǎn)移。這些植物中的許多外來基因都有未知功能,進(jìn)一步研究將有助于確定合適的基因,有朝一日這些基因可以被轉(zhuǎn)移到作物上,以增強(qiáng)它們的適應(yīng)性。