Naturalne rośliny GMO: Trawy idą ewolucyjnie na skróty, pożyczając geny od swoich sąsiadów

Badania prowadzone pod kierunkiem Uniwersytetu w Sheffield jako pierwsze wykazały częstotliwość, z jaką trawy włączają DNA innych gatunków do swoich genomów w procesie znanym jako boczny transfer genów.

Skradzione tajemnice genetyczne dają im przewagę ewolucyjną, pozwalając im rosnąć szybciej, większe i silniejsze oraz szybciej przystosowywać się do nowego środowiska.

Zrozumienie tego tempa jest ważne, aby poznać potencjalny wpływ, jaki może mieć na ewolucję rośliny i sposób, w jaki dostosowuje się ona do środowiska.

Trawy to najważniejsza pod względem ekologicznym i gospodarczym grupa roślin, zajmująca 30% powierzchni Ziemi i produkująca większość naszej żywności.

Zespół z Sheffield zsekwencjonował wiele genomów gatunku trawy tropikalnej i w różnych momentach jej ewolucji określił, ile genów zostało nabytych, co dało wskaźnik akumulacji.

Obecnie uważa się, że transfery te prawdopodobnie odbędą się w taki sam sposób, w jaki powstają niektóre genetycznie zmodyfikowane rośliny uprawne.

Odkrycia te, opublikowane w czasopiśmie New Phytologist, mogą stanowić podstawę przyszłych prac nad wykorzystaniem tego procesu do poprawy produktywności upraw i uzyskania bardziej odpornych upraw, a także będą miały wpływ na to, jak postrzegamy i wykorzystujemy kontrowersyjne uprawy GMO.

Dr Luke Dunning, pracownik naukowy ze Szkoły Biologii Uniwersytetu w Sheffield i główny autor badania, powiedział: „Istnieje wiele metod uprawy roślin GMO, niektóre wymagają znacznej interwencji człowieka, a inne nie. Niektóre z nich metody te, które wymagają minimalnej interwencji człowieka, mogą występować naturalnie i ułatwiać transfery, które zaobserwowaliśmy w przypadku dzikich traw.

„Metody te działają na zasadzie skażenia procesu rozrodczego DNA trzeciego osobnika. Nasza obecna hipoteza robocza, którą planujemy przetestować w najbliższej przyszłości, jest taka, że ​​te same metody są odpowiedzialne za transfer genów, który dokumentujemy u dzikich traw.

„Oznacza to, że w najbliższej przyszłości kontrowersyjne modyfikacje genetyczne mogą być postrzegane jako proces bardziej naturalny.

„Obecnie te„ naturalne ” metody skażenia reprodukcji nie są tak skuteczne w produkcji roślin GMO, jak te, które są stosowane rutynowo, ale dzięki lepszemu zrozumieniu, w jaki sposób zachodzi boczne przenoszenie genów w środowisku naturalnym, być może będziemy w stanie zwiększyć powodzenie tego procesu”.

Od czasów Darwina większość naszego rozumienia ewolucji opierała się na założeniu, że informacja genetyczna jest przekazywana z rodziców na potomstwo, co stanowi zasadę wspólnego pochodzenia obowiązującą w ewolucji roślin i zwierząt.

Kolejnymi krokami zespołu będzie weryfikacja hipotezy poprzez odtworzenie znanych przykładów bocznego transferu genów w celu zbadania, czy ten trwający proces przyczynia się do różnic, jakie obserwujemy pomiędzy odmianami roślin uprawnych.

źródło University of Sheffield. "Natural GM crops: Grasses take evolutionary shortcut by borrowing genes from their neighbors." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 October 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/10/231005204059.htm>.