Новое исследование под руководством Университета Колорадо в Боулдере проливает свет на генетические механизмы, которые позволили подсолнухам пройти относительно быстрый эволюционный переход от диких к одомашненным всего за 5000 лет.
Подсолнухи, ценящиеся за их семена и масло, уже давно имеют сельскохозяйственную ценность для человека. Дикие, предковые разновидности подсолнечника обыкновенного Helianthus annuus широко распространены в Северной Америке и дают более мелкие семена, чем их одомашненные аналоги, которые были отобраны с течением времени за выдающиеся одиночные цветочные головки и более крупные семена с высоким качеством масла.
Новое исследование было сосредоточено на распутывании биологического феномена альтернативного сплайсинга, регулирующего механизма, который позволяет многоклеточным организмам кодировать несколько транскриптов РНК и белков из одного гена. Альтернативное сращивание обеспечивает полезную эффективность, но также вносит изменения с течением времени. Происхождение и вклад альтернативного сплайсинга в основные эволюционные переходы - особенно в течение коротких периодов времени - остаются в значительной степени неизвестными.
Исследователи использовали секвенирование РНК для сравнения одомашненной разновидности H. annuus с дикой разновидностью того же вида, сосредоточив внимание на 226 явных случаях дифференцировки сплайсинга. Они смогли идентифицировать генетическую регуляцию сплайсинга для 134 различных генов и обнаружили закономерности, свидетельствующие о том, что этот механизм лежит в основе важных признаков одомашнивания, которые проявились в сильном искусственном размножении..
«Мы были удивлены, обнаружив, что различия в сплайсинге были связаны с относительно небольшим количеством нормативных изменений», - сказал Крис Смит, аспирант кафедры экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Боулдере (EBIO) и ведущий автор исследования.«Мы ожидаем, что в дальнейшем таким же образом можно будет анализировать и другие виды».
Выводы, которые могут иметь более широкое значение для сельскохозяйственного производства и понимания учеными генетической дивергенции, были опубликованы сегодня в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.