Обнаружена эволюционная ступенька к свекло-красной свекле

20010,0,3500,Но если вы поднесете рубиновую малину к малиновой свекле и присмотритесь, вы можете просто заметить: они разные красные.Миллионы лет назад одно семейство растений — свекла и ее близкие и дальние родственники — обнаружили совершенно новый красный пигмент и отказались от красного, используемого остальным растительным миром. Как появился этот новый красный цвет и почему так и не было найдено растение, которое производит оба вида красных пигментов, — вот вопросы, которые долгое время привлекали исследователей, ломающих голову над эволюцией растений.В статье на этой неделе (9 октября 2017 г.) в журнале New Phytologist, профессор ботаники Университета Висконсин-Мэдисон Хироши Маеда и его коллеги описывают древнее ослабление ключевого биохимического пути, которое заложило основу для развития предков свеклы. их характерный красный пигмент.

Разработав эффективный способ производства аминокислоты тирозина, сырья для нового красного цвета, это семейство растений высвободило излишки тирозина для большего количества применений. Более поздние нововведения сделали тирозин, недавно появившийся в большом количестве, алым.

Новые результаты могут помочь программам селекции свеклы и предоставить инструменты и информацию для ученых, изучающих, как превратить тирозин во многие его полезные производные, в том числе морфин и витамин Е.«Главный вопрос, который нас интересовал, заключается в том, как эволюционировали метаболические пути у разных растений и почему растения могут производить так много разных соединений», — говорит Маэда. «Свекла была прекрасным началом для решения этого вопроса».Подавляющее большинство растений полагаются на класс пигментов, называемых антоцианами, которые делают их листья и плоды пурпурными и красными. Но предки свеклы разработали красный и желтый беталаины, а затем отказались от избыточных антоцианов.

Помимо свеклы, этот цвет встречается у тысяч видов швейцарского мангольда, ревеня, киноа и кактусов. Беталаины — распространенные пищевые красители, которые выращивают свекловоды.Когда аспирант лаборатории Маэда и ведущий автор новой статьи Самуэль Лопес-Ньевес выделил ферменты свеклы, которые производят тирозин, он обнаружил две версии.

Один из них был подавлен тирозином — естественным способом регулировать количество аминокислоты путем отключения выработки, когда ее много. Но второй фермент был гораздо менее чувствителен к регулированию тирозином, что означало, что он мог продолжать производить аминокислоту без замедления. В результате свекла вырабатывала намного больше тирозина, чем другие растения, и этого было достаточно, чтобы с ней можно было поиграть и превратить в беталаины.Полагая, что люди вывели этот высокоактивный тирозиновый путь при селекции ярко-красной свеклы, Лопес-Ньевес выделил ферменты из дикой свеклы.

«Даже дикий предок свеклы, морская свекла, уже имел этот дерегулированный фермент. Это было неожиданно. Итак, наша первоначальная гипотеза была ошибочной», — говорит Лопес-Ньевес.

Поэтому он обратился к шпинату, более дальнему родственнику, который давно не употреблял свеклу. У шпината также было две копии, одна из которых не подавлялась тирозином, что означает, что новый путь тирозина должен быть старше, чем предок шпината-свеклы. Исследователям нужно было вернуться намного дальше в эволюционное время, чтобы найти, когда у предка свеклы развился второй, менее ингибированный фермент.

Работая с сотрудниками из Мичиганского и Кембриджского университетов, команда Маэды проанализировала геномы десятков семейств растений, некоторые из которых производили беталаины, а другие разошлись до того, как появились новые пигменты. Они обнаружили, что инновации в пути тирозина — с одним ферментом, свободным для производства большего количества аминокислоты — возникли задолго до беталаинов.

Только позже появились другие ферменты, которые смогли превратить избыток тирозина в красные беталаины.«Наша первоначальная гипотеза заключалась в том, что путь пигмента беталаина эволюционировал, а затем, в процессе разведения, люди изменили путь тирозина, чтобы еще больше увеличить пигмент.

Но это было не так», — говорит Маэда. «Это на самом деле произошло задолго до этого. И это послужило эволюционной ступенькой к эволюции этого нового пути пигментации».

Вывод из этого исследования, говорит Маэда, заключается в том, что изменение производства сырья, такого как тирозин, открывает новые возможности для производства разнообразных и полезных соединений, которые делают растения первыми химиками природы.Для какого-то неизвестного предка свеклы и кактусов эта гибкость в сырье позволила ему открыть новый вид красного цвета, который мир не видел раньше, тот, который до сих пор встречается в растительном мире.


8 комментариев к “Обнаружена эволюционная ступенька к свекло-красной свекле”

  1. Axedefender

    там у него недвижимости слишком много под контролем террористов, придется раскошеливаться

  2. Ярыкина Ярослава Фомевна

    Степанов, ауу, ты уже договорился с индусами о покупке Спутника с левыми этикетками )

  3. Усилов Руслан

    в этом ваше следственном комитете одни утырки сидят. не обращай на них внимание.

  4. Яушкина Людмила

    *Плотницкий заявил, что переходит на *партнерские отношения* с РФ* — помню один мущщина (более скромных габаритов, чем Плотник) тоже говорил *мы не халявщики, а партнёры*, правда было это в рекламе МММ

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *