Yhteinen misteli, katolisen joulun symboli, on osoittautunut ainutlaatuiseksi kasvikuningaskuntaksi, joka ei osaa hajottaa sokereita happea ja käyttää energiaansa soluenergian tuottamiseen, sanovat tutkijat artikkelissa, joka julkaistiin lehdessä Current Biology.
”Kollegamme havaitsivat äskettäin, että misteliä puuttuvat geenit, jotka liittyvät hapokykyyn mitokondrioissa. Ajattelimme heidän olevan”muuttaneet” johonkin toiseen genomin osaan, ja olimme hämmästyneitä, kun huomasimme, että misteli oli täysin päässyt eroon solun metabolisen koneen kyseisestä osasta. Sitä pidettiin olennaisena osana kaikkien monisoluisten olentojen soluja”, kertoi Andrew McLean John Innes Centeristä Norwichissa, Iso-Britannia.
Kasvitieteilijät ovat huomanneet suhteellisen kauan sitten, että jotkut kasvit ovat menettäneet kyvyn fotosyntetisoitua ja erottaa ravinteita itsenäisesti, oppineen loistauduttamaan muihin kasveihin ja jopa sieniin. Tällaisia kasviston edustajia, ns. Mykoheterotrofisia kasveja, esiintyy useimmiten metsissä ja alueen pimeissä nurkissa, joissa muut kasvimaailman jäsenet eivät yksinkertaisesti pysty selviytymään.
Vaikuttava esimerkki tällaisista kasveista ovat orkideat, jotka kasvavat trooppisissa ja lauhkeissa metsissä ja loistavat erilaisia sieniä, joita he huijaavat toimittaessaan itse ravintoaineita ja mineraaleja. Muita kukinnan kasveja on kymmeniä, jotka johtavat samanlaiseen elämäntapaan.
McLean ja hänen kollegansa löysivät kasvin, joka toi tämän prosessin loogiseen lopputulokseen - se menetti täysin kyvyn paitsi saada itsenäisesti sokereita vain fotosynteesin avulla, vaan myös hajottaa "varastetut" ravinteet happea käyttämällä. Se osoittautui tavalliseksi misteliksi, loiskasviksi, jonka oksat eurooppalaiset koristavat kotejaan joulun ja uudenvuoden aikana.
Analysoimalla tämän kasviston edustajan genomia, artikkelin kirjoittajat kiinnittivät huomiota sen osan epätavallisen lyhyeseen pituuteen, joka ohjaa mitokondrioiden toimintaa - solun "energia-asemia", joissa hapetetaan glukoosi ja muut ravintoaineet ja tuotetaan ATP: n, yleisen solun "energiavaluutan" molekyylejä.
Kaudella menneisyydessä mitokondriat olivat itsenäisiä organismeja, mutta myöhemmin ne sulautuivat kasvien ja eläinten esivanhempiin ja tulivat vähitellen osaksi solujaan menettäen melkein kaikki geenit, joista suurin osa "siirtyi" ydin-DNA: han. Tästä syystä genomin tämän osan supistuminen mistelissä kiinnosti, mutta ei yllättänyt geneetikoita.
Siitä huolimatta yllätykselle oli syitä - kävi ilmi, että niin kutsutun "kompleksin I", mitokondriaalisten entsyymien keskeisen sarjan, toiminnasta vastaavat geenit katosivat kokonaan sekä ydin- että mitokondrio-DNA: sta. Kuten tutkijat selittävät, nämä proteiinit ovat vastuussa hiilihydraattien ja muiden ravintoaineiden "polttamisesta" kaikkien monisoluisten aineiden soluissa ja energian käytöstä muihin tarkoituksiin.
Mainosvideo:
Kysymys kuuluu, kuinka misteli selviää sitten? Kuten McLeanin ja hänen kollegoidensa suorittamat lisäkokeet osoittivat, nämä kasvit tuottavat ATP-molekyylejä glykolyysiä ja muita”hapottomia” metaboliatyyppejä käyttämällä, joiden hyötysuhde on kymmenen kertaa matalampi.
Lisäksi jotkut "energiavaluutan" molekyyleistä, kuten tutkijat epäilevät, misteli yksinkertaisesti varastavat omistajalta. Molemmat selittävät geneetikkojen mukaan miksi nämä loiset imevät epätavallisen paljon sokereita uhrinsa oksista.
Nyt McLean ja hänen kollegansa analysoivat monien muiden loisten kasvilajien DNA: ta ja testaavat, onko misteli todella ainutlaatuinen tässä suhteessa.
