Експерти з Інституту селекції рослин Макса Планка, Сенкенберзького музею природної історії в Німеччині та Інституту біофізики Чеської академії наук розгадали дивну таємницю шипшини. З'явилися дані їхнього звіту.
У ньому сказано про те, що вони виявили ключовий механізм, що лежить в основі унікального способу розмноження шипшини – вирішальну роль передачі спадкової інформації у цих рослин відіграють розміри центромір, тобто ділянок хромосом, до яких під час поділу клітини прикріплюються нитки веретена поділу.
Вчені пояснюють, що шипшина звичайна (Rosa canina) є найпоширенішим видом диких троянд. Крім декоративних якостей і широко використовуваних плодів ця рослина відома і своїм незвичайним генетичним пристроєм: вона має п'ять наборів хромосом, у той час як більшість рослин і тварин мають тільки два.
Додається при цьому, що непарне число хромосомних наборів зазвичай призводить до безпліддя, тому що в процесі мейозу такі хромосоми важко рівномірно розподілити між статевими клітинами.
Сказано, що шипшина змогла подолати дане обмеження завдяки рідкісній формі розмноження, відомої як мейоз каніна. У такому процесі лише два набори хромосом беруть участь у звичайному статевому розмноженні, передаючись як через яйцеклітини, так і через пилок. Три набори (так звані уніваленти) передаються виключно через яйцеклітину, фактично клонуючись без змін. У результаті, шипшина поєднує статеве і безстатеве розмноження в одному організмі.
Раніше механізми такого поділу хромосом залишалися загадкою.
Під час досвіду фахівці провели високоточне секвенування геному трьох видів п'ятихромосомних шипшин і дізналися, що саме великі центроміри на унівалентних хромосомах забезпечують їхнє переважне збереження при розподілі клітини.
Повідомляється, що дані центромери містять множинні повтори специфічної для троянди ДНК і інтенсивно зв'язуються з білком CENH3, тобто ключовим елементом у прикріпленні ниток веретена поділу.
Говориться: «Відмінності у розмірі та активності центроміри дозволяють рослині буквально вибирати, які хромосоми будуть передані потомству. Подібне поєднання сексуального та клонального розмноження в одному геномі є унікальним явищем у біології рослин».
Очікується, що результати роботи можуть мати і прикладну цінність. Справа в тому, що багато сільськогосподарських культур також мають більше двох наборів хромосом, що робить їх уразливими до помилок при розмноженні.
Резюмується, що розуміння механізмів, виявлених у шипшини, може допомогти стабілізувати плодючість таких рослин та використовувати їх генетичні особливості для виведення більш стійких сортів.
Раніше американці розповіли про унікальну користь морського огірка .