Una pianta che non muore mai svela i suoi segreti genetici

Circa 86 milioni di anni fa, dopo un errore nella divisione cellulare, l’intero genoma di wieluchia è raddoppiato durante un periodo di maggiore e prolungata siccità nella regione, forse formando lo stesso deserto del Namib, Tao Wan, botanico del Fairy Lake Botanical Garden di Shenzhen, in Cina, e autore principale dello studio. Ha detto che lo “stress estremo” è spesso associato a eventi di duplicazione del genoma.

Il Dr. Leech, coautore dello studio, ha aggiunto che i geni duplicati vengono rilasciati anche dalle loro funzioni originali, assumendo potenzialmente nuove funzioni.

Tuttavia, il dottor Wan ha affermato che ottenere più materiale genetico ha un costo. “L’attività primaria della vita è la replicazione del DNA, quindi se hai un genoma grande, ci vuole davvero energia per sostenere la vita”, specialmente in un ambiente così duro.

A peggiorare le cose, una grande quantità del genoma di Willwichia sono sequenze di DNA autoreplicanti “non significative” chiamate trasposoni inversi. Ora questa spazzatura deve essere replicata e riparata”, ha detto il dott. Leech.

I ricercatori hanno rilevato un'”esplosione” dell’attività dei trasposoni da 1 a 2 milioni di anni fa, probabilmente a causa dell’aumento dello stress termico. Ma per contrastare questo, il genoma di Willwichia ha subito estesi cambiamenti genetici che mettono a tacere le sequenze di DNA indesiderate, attraverso un processo chiamato metilazione del DNA.

Il Dr. Wan ha affermato che questo processo, insieme ad altre forze selettive, ha ridotto significativamente il volume e il costo del mantenimento attivo della libreria di replicazione del DNA di Welwitschia, dandogli “un genoma efficiente ea basso costo”.

Lo studio ha anche scoperto che la wielwichia ha altre modificazioni genetiche nascoste sulle sue foglie.

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La foglia media di una pianta cresce dalle cime della pianta, o dalle cime del suo fusto e dei suoi rami. Il dottor Wan ha detto che la punta originale della wieluchia di crescita muore e le foglie fluiscono invece da un’area debole dell’anatomia della pianta chiamata tessuto basale, che fornisce alla pianta nuove cellule. Un gran numero di copie o una maggiore attività di alcuni geni coinvolti nel metabolismo efficiente, nella crescita cellulare e nella resilienza allo stress in questa regione possono aiutare questa regione a continuare a crescere in condizioni di grave stress ambientale. In un mondo sempre più caldo, le lezioni genetiche fornite da Wielwichia possono aiutare gli esseri umani a coltivare colture più resistenti e meno assetate.

Elma Zito

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