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遗传研究人员对肉食性膀胱草感到惊讶

根据布法罗大学的维克多·阿尔伯特教授领导的一组遗传科学家的研究,食肉植物Utricularia gibba(通常被称为漂浮的或驼峰的艾蒿)具有比几种知名植物(例如葡萄,咖啡或木瓜–尽管基因组小得多。

遗传研究人员对肉食性膀胱草感到惊讶

除南极洲外,在每个大陆上都发现了膀胱草。它们可能是世界上最发达的植物,也是食肉植物属中最成功的植物。

至少有230个公认的独特物种属于该属。它们中的大多数生长在土壤中,而其他则漂浮在小池塘和沟渠中。

所有物种都是食肉动物,并通过类似膀胱的捕集器捕获小型生物。

为了确定艾草如何进化其当前的遗传结构,阿尔伯特教授和他的同事们将乌头乌鸦与四个相关物种进行了比较。他们发现的是一种快速的DNA改变模式。

“从‘横行’DNA缺失,其中该植物,然后于一个非常快的速度消除了遗传物质的历史,它的令人难以置信的紧凑结构的结果,”阿尔伯特教授,谁是论文的发表在高级作者说杂志分子生物学与进化。

“故事是,我们可以看到,在其整个历史中,长毛乌拉菌(Utricularia gibba)习惯性地获取和释放了DNA。”

“有了缩小的基因组,我们可能希望看到我所说的最小的DNA互补物:一种具有相对较少基因的植物-仅是制造简单植物所需的基因。但这不是我们看到的。”

与极简植物理论相反,阿尔伯特教授和他的同事发现,与一些具有更大基因组的植物(包括葡萄)和拟南芥(一种常见的花)相比,乌氏菌具有更多的基因。

与葡萄基因组进行比较,可以清楚地显示出乌氏尤加拉菌的遗传丰富度:它的基因组拥有大约8000万个碱基对的DNA,比葡萄小六倍。

然而,百草还拥有更多的基因:其中大约28,500个基因,而葡萄大约为26,300个。

该植物特别富含可能促进食肉的基因,特别是那些可使植物产生类似于木瓜蛋白酶的酶的基因,有助于分解肉纤维。

它还富含与细胞壁生物合成有关的基因,这对于必须阻止水流的水生物种而言是一项重要任务。

阿尔伯特教授说:“当我们在膀胱藻中看到一种普遍的DNA缺失时,那些次要或多余的基因很容易丢失。”

剩下的基因及其功能就是能够承受这种缺失压力的基因,因此拥有这些基因的选择性优势必须很高。

“因此,我们发现了许多遗传增强作用,例如溶解肉类的酶,这些使乌特氏菌不同于其他物种。”

阿尔伯特教授总结说:“随着时间的流逝,它删除的许多DNA是不包含基因的非编码垃圾DNA。”

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