Analiză ADN dezvăluie o conexiune genetică necunoscută între o plantă rară din Noua Caledonie și o plantă parazită
O nouă analiză genetică a scos la iveală prima dovadă a unei interacțiuni între Amborella, o plantă rară originară din Noua Caledonie, și o plantă parazită numită Hachettea. Descoperirea a fost făcută de cercetători de la Universitatea din Florida (UF), în cadrul unui studiu publicat în revista științifică Methods in Ecology and Evolution.
Instrumentul folosit pentru analiză, numit HGTScanner, a fost dezvoltat de Liming Cai, profesor asistent de biologie la UF, și de Rachel Cohen, cercetător postdoctoral în cadrul departamentului de biologie. Metoda permite identificarea transferului orizontal de gene – adică trecerea materialului genetic între specii fără legătură de rudenie – la plante.
Analizând probe de ADN existente, colectate din baze de date publice, cercetătorii au identificat material genetic străin în Amborella. Această plantă reprezintă cea mai veche ramură evolutivă supraviețuitoare a plantelor cu flori și este un arbust rar, endemic în Noua Caledonie. Deși poziția sa în istoria evolutivă a plantelor este considerată crucială, viața sa este încă puțin cunoscută din punct de vedere științific, ceea ce face ca orice interacțiune identificată să fie deosebit de importantă.
Transferul genetic descoperit s-a produs din planta parazită Hachettea către Amborella, adică în direcția opusă celei obișnuite în relațiile dintre gazdă și parazit. Conform cercetătorilor, HGTScanner a reușit să detecteze acest transfer exact acolo unde era așteptat, ceea ce a validat și metoda nou dezvoltată, și a condus la identificarea unor transferuri noi de gene de la Hachettea.
„Modul în care oamenii studiază interacțiunile ecologice presupune deplasarea pe teren și observarea sau excavarea pentru a vedea cine interacționează cu cine”, a explicat Liming Cai. „Când o astfel de interacțiune este atât de intensă, părțile implicate pot uneori chiar să își schimbe material genetic, iar aici instrumentul nostru se dovedește util. Folosim o abordare diferită pentru a caracteriza interacțiunile dintre specii în natură, nu prin observație directă pe teren, ci prin materialul genetic schimbat între diferite organisme.”
Potrivit cercetătoarei, interesul pentru dezvoltarea acestui instrument a venit din necesitatea de a studia evoluția și ecologia interacțiunilor dintre paraziți și gazdele lor. Până acum nu existau instrumente care să permită identificarea transferului orizontal de gene și stabilirea donatorului și a receptorului.
Rachel Cohen a subliniat că descoperirea are o importanță similară cu observațiile făcute direct pe teren, dar că noul instrument a permis obținerea rezultatului economisind timp, bani și resurse pentru viitoarele expediții. „În special pentru plantele parazite, înțelegerea speciilor cu care sunt asociate și cu care au fost asociate de-a lungul istoriei lor ne poate ajuta să înțelegem biodiversitatea la o scară mai largă”, a declarat Cohen. „Ne poate oferi, de asemenea, indicii despre cine ar putea continua să fie parazitat și cum ar putea funcționa acest proces.”
Următorul pas al echipei de cercetare este o expediție în Noua Caledonie, pentru a verifica pe teren interacțiunea ecologică dintre cele două plante. Instrumentul HGTScanner a fost conceput pentru a detecta transferul orizontal de gene la scară fină, folosind genomuri complete ale organitelor.
