Хищные растения «выкинули» из своего генома мусорную ДНК

Ученые расшифровали геном хищного растения-пузырчатки и обнаружили, что в нем практически отсутствует мусорная ДНК. Ранее считалось, что она необходима для регуляции работы генов многоклеточных организмов.

Результаты исследования, проведенного международным коллективом ученых из Мексики, США, Китая и других стран, опубликованы в журнале Nature.

Мусорной ДНК называются участки генома, в которых не закодированы белки или РНК. У организмов-эукариот такая ДНК занимает большую часть генома (например, к ней относится 98% всей человеческой ДНК). Ее функции точно не установлены, но, поскольку в ходе эволюции некодирующая ДНК не исчезла из генома, ученые предполагали, что она необходима эукариотам для регуляции генов.

Однако авторам статьи удалось найти многоклеточный организм, которому мусорная ДНК не понадобилась. Им оказалась пузырчатка горбатая (Utricularia gibba), небольшое хищное растение, которое живет в водоемах и ловит мелких беспозвоночных при помощи особых пузырьков. После того, как исследователи расшифровали ее геном, выяснилось, что мусорная ДНК занимает в нем всего 3%.

Остальные 97% генома пузырчатки приходится на кодирующие последовательности, гены. Их у пузырчатки не меньше, чем у многих других растений – U. gibba обладает 28500 генами, как папайя и виноград. Но из-за того, что пузырчатка отказалась от мусорной ДНК, длина ее генома резко сократилась – она составляет всего 80 миллионов нуклеотидных пар. Это меньше, чем у всех остальных известных растений.

Результаты исследования противоречат выводам масштабного проекта ENCODE, в рамках которого было установлено, что мусорная ДНК жизненно необходима для «переключения» генов. «Пузырчатка – растение с дифференцированными клетками, с различными типами тканей и цветками, но, несмотря на это, мусорная ДНК ей не нужна», -- пояснил Виктор Альберт, один из авторов работы.