El gran evento de transferencia horizontal de genes promovió la evolución de las plantas terrestres


El gran evento de transferencia horizontal de genes promovió la evolución de las plantas terrestres

Informe de Mysterious Earth uux.cn Según International Online: Los genes transferidos de microorganismos a algas verdes hace cientos de millones de años pueden haber impulsado la evolución de las plantas terrestres. Un análisis muestra que cientos de especies de bacterias, hongos y virus Se han integrado genes en las plantas para hacerlas adecuadas para la vida terrestre el artículo se publicó el 2 de marzo en Molecular Plants.

"Nuestro estudio ha cambiado la visión tradicional de la evolución de las plantas terrestres", dijo Jin Ling, el autor correspondiente del artículo y experto en biología de la Universidad de Carolina del Este en los Estados Unidos, "Supongo que la transferencia horizontal de genes HGT ayuda a las plantas a salir del agua a la tierra, pero hasta ahora no sabíamos cuánto funcionaba".

HGT describe el movimiento de material genético entre especies. Los eventos de intercambio del genoma son comunes en las bacterias, lo que conduce a la rápida propagación de la resistencia a estos antibióticos procariotas. Pero la HGT es importante en eucariotas multicelulares complejos, como plantas y El papel en los animales sigue siendo controvertido .

Tradicionalmente, los científicos creen que los genes eucariotas solo pueden someterse a una transferencia vertical de genes. En este proceso, los genes se transmiten de padres a hijos y las mutaciones producirán nuevos genes y rasgos. Pero Jin Ling y el coautor del artículo, Henan Song Chunpeng, profesor de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad, y otros han encontrado previamente evidencia común de HGT en las plantas.

Para estudiar el papel de HGT en la evolución de las plantas, analizaron los genomas de 31 especies de plantas. Estas plantas provienen de 4 tipos de flora, incluidos musgos, helechos, árboles y carófitas un grupo de algas verdes relacionadas con las plantas terrestres modernas . Descubrieron que casi 600 familias de genes en las plantas modernas se transfirieron de otros organismos, en particular microbios como bacterias y hongos. Este número es mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente.

Además, el equipo también descubrió que hubo dos etapas principales de HGT en la evolución temprana de los carófitos y el origen de las plantas terrestres, con más de 100 familias de genes que "saltaron" de los microbios a las plantas.

“Nuestros hallazgos sugieren que HGT juega un papel importante en la evolución de las plantas terrestres. En comparación con las mutaciones en la transferencia vertical de genes, HGT permite que las plantas adquieran rápidamente nuevos rasgos, algunos de los cuales pueden ayudar a las plantas a adaptarse a entornos drásticamente diferentes, como Transferido de agua a la tierra", dijo Jinling Ling.

Muchos genes recién adquiridos tienen funciones biológicas importantes en las plantas. Por ejemplo, los genes que abundan en la embriogénesis tardía también se derivan de bacterias, que ayudan a las plantas a adaptarse a ambientes secos; los genes de transporte de amonio, obtenidos de hongos, ayudan a las plantas a deshacerse de el suelo absorbe nitrógeno.

“Casi todo el mundo ha experimentado lágrimas al cortar una cebolla. Descubrimos que el gen del agente que induce las lágrimas en las cebollas en realidad provenía de una bacteria, y hasta ahora no nos dimos cuenta de que era el resultado de la HGT. Ejemplos como este y Mucho", dijo Jinling Ling.

A continuación, el equipo planea explorar más a fondo la transferencia de genes en briófitas. Muchos genes extraños en estas plantas tienen funciones desconocidas, y la investigación adicional ayudará a identificar más genes relacionados. Estos genes podrían algún día transferirse a los cultivos para mejorar su adaptabilidad.

Información relacionada con el papel:https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.02.001

Informes relacionados: las plantas "caminan" del agua a la tierra, la transferencia horizontal de genes puede jugar un papel importante

Informe de Mysterious Earth uux.cn Según CellPress Cell Science: Los genes transferidos de microorganismos a algas verdes hace cientos de millones de años pueden haber impulsado la evolución de las plantas terrestres, informan investigadores. El análisis muestra que genes de bacterias, hongos y virus Cientos de genes se han integrado en las plantas, haciéndolas adecuadas para la vida terrestre. El artículo fue publicado el 2 de marzo en Molecular Plant, una revista de Cell Press.

“Nuestro estudio cambia la visión tradicional de la evolución de las plantas terrestres”, dijo Jinling Huang, biólogo de la Universidad de Carolina del Este y autor correspondiente del artículo, “Sospecho que la transferencia horizontal de genes HGT, por sus siglas en inglés ayuda a que las plantas provengan del agua. En tierra , pero no sabíamos cuánto se desarrolló hasta ahora".

HGT describe el movimiento de material genético entre diferentes especies. Los eventos de intercambio del genoma son comunes en las bacterias, lo que conduce a la rápida propagación de la resistencia a los antibióticos en estos procariotas. Pero la HGT es importante en los eucariotas multicelulares complejos, como las plantas y los animales. El papel en los animales sigue siendo polémico.

Tradicionalmente, los científicos pensaban que los genes en los eucariotas solo podían moverse mediante la transferencia vertical de genes, un proceso en el que los genes se transmiten de padres a hijos y las mutaciones crean nuevos genes y rasgos. Pero Huang y sus colegas, incluida Henan Song Chunpeng, una planta biólogo de la universidad, ha encontrado previamente evidencia de que la HGT en las plantas puede ser común.

Para estudiar el papel de HGT en la evolución de las plantas, los investigadores analizaron los genomas de 31 especies de plantas. Estas plantas procedían de 4 tipos de flora, incluidos musgos, helechos, árboles y carófitas un grupo de algas verdes relacionadas con las plantas terrestres modernas . Descubrieron que casi 600 familias de genes en plantas modernas fueron transferidas de otros organismos, especialmente microbios como bacterias y hongos. Este número es mucho mayor de lo que se pensaba anteriormente.

Además, el equipo descubrió que en la evolución temprana de los carófitos y el origen de las plantas terrestres, hubo dos etapas principales de HGT, con más de 100 familias de genes que "saltaron" de los microbios a las plantas.

“Nuestros hallazgos sugieren que HGT juega un papel importante en la evolución de las plantas terrestres. En comparación con las mutaciones en la transferencia vertical de genes, HGT permite que las plantas adquieran rápidamente nuevos rasgos, algunos de los cuales pueden ayudar a las plantas a adaptarse a entornos radicalmente diferentes, como la transferencia de agua a la tierra", dijo Huang.

Muchos genes recién adquiridos tienen funciones biológicas importantes en las plantas. Por ejemplo, los genes abundantes en la embriogénesis tardía también se derivan de bacterias y ayudan a las plantas a adaptarse a ambientes secos. Los genes de transporte de amonio obtenidos de los hongos ayudan a las plantas a absorber el nitrógeno del suelo para crecer.

“Casi todo el mundo ha experimentado lágrimas al cortar una cebolla. Descubrimos que el gen responsable de la producción de gases lacrimógenos en las cebollas en realidad proviene de una bacteria. No nos dimos cuenta de que era el resultado de HGT hasta ahora. Ejemplos como este También hay muchos", dijo Huang.

A continuación, el equipo planea explorar más a fondo la transferencia de genes en briófitas. Muchos genes extraños en estas plantas tienen funciones desconocidas, y la investigación adicional ayudará a identificar genes adecuados que algún día podrían transferirse a los cultivos, para mejorar su adaptabilidad.




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