![\"\"](\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201203\/natural_grafting.jpg\")
A “kloroplasztisz zs\u00e1km\u00e1nyol\u00e1s” (chloroplast capture) egyszerre bosszant\u00f3 \u00e9s \u00e9rdekes jelens\u00e9g. Bosszant\u00f3, mert alaposan k\u00e9pes megkavarni a t\u00f6rzsf\u00e1kat, viszont pont ez\u00e9rt \u00e9rdekes is.<\/p>\n
A plasztiszok, a n\u00f6v\u00e9nyi sejt “napelemei” (hogy kell\u0151en leegyszer\u0171s\u00edt\u0151 \u00e9s popul\u00e1ris hasonlattal \u00e9ljek), azok a citoplazm\u00e1ban felfedezhet\u0151 sejtorganellumok, amelyek a napenergia k\u00e9miai energi\u00e1v\u00e1 alak\u00edt\u00e1s\u00e1t v\u00e9gzik (\u00e9s nem mellesleg a n\u00f6v\u00e9nyek – t\u00f6bbnyire – z\u00f6ld szin\u00e9t is adj\u00e1k. Mint t\u00e1rs-organellumuk, a mitokondrium, maguk is egy \u0151si bakteri\u00e1lis szimbi\u00f3zis lesz\u00e1rmazottai, \u00e9s m\u00e9g m\u00e1ing rendelkeznek bizonyos mennyis\u00e9g\u0171 saj\u00e1t DNS-el, amely sz\u00e1mos, a m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00fckh\u00f6z elengedhetetlen feh\u00e9rj\u00e9t k\u00f3dol.<\/p>\n
Ak\u00e1rcsak a n\u00f6v\u00e9nyi sejt sejtmagban lev\u0151 genetikai anyaga, ezek is t\u00f6bbynire “vertik\u00e1lisan” \u00f6r\u00f6kl\u0151dnek, vagyis sz\u00fcl\u0151r\u0151l ut\u00f3dra sz\u00e1lnak, de – \u00e9s ez a t\u00f6rt\u00e9net\u00fcnk szempontj\u00e1b\u00f3l igen fontos de – l\u00e9teznek olyan kiv\u00e9teles esetek, amikor egyes n\u00f6v\u00e9nyfajok minden jel szerint egy m\u00e1sik n\u00f6v\u00e9nyre specifikus kloroplasztiszt hordoznak. A jelens\u00e9g ritka, de nem annyira, hogy sz\u00e1mos p\u00e9lda ne l\u00e9tezzen r\u00e1 – ami azt sugallja, hogy valami \u00e1ltal\u00e1nos \u00e9s viszonylag rendszeresen ism\u00e9tl\u0151d\u0151 mechanizmus b\u00e1b\u00e1skodhat a kialakul\u00e1s\u00e1n\u00e1l,, ugyanakkor mindm\u00e1ig kev\u00e9s k\u00eds\u00e9reletes \u00faton is al\u00e1t\u00e1masztott magyar\u00e1zat l\u00e9tezett az okokra vonatkoz\u00f3an.<\/p>\n
<\/p>\n
Ugyanakkor a plasztisz DNS alapj\u00e1n l\u00e9trej\u00f6v\u0151 fa (B) m\u00e1r jelent\u0151s elt\u00e9r\u00e9sket mutat. Az egyes fajok k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 ter\u00fcleteken fellelhet\u0151 p\u00e9ld\u00e1nyai els\u0151 l\u00e1t\u00e1sra szinte v\u00e9letlenszer\u0171en csoportosulnak m\u00e1s fajokkal, \u00e9s rendszertan\u00e1sz legyen a talp\u00e1n aki, ebb\u0151l valamit kis\u00fct.<\/p>\n Ha kicsit figyelmesebben megn\u00e9zz\u00fck az \u00e1br\u00e1t \u00e9s \u00f6sszevetj\u00fck a mintav\u00e9telek hely\u00e9vel, akkor azonban \u00e9rdekes \u00f6sszef\u00fcgg\u00e9sre figyelhet\u00fcnk fel: az azonos ter\u00fcleteken \u00e9l\u0151 p\u00e9ld\u00e1nyok sorol\u00f3dnak egy helyre a plasztisz DNS szerint.<\/p>\n Persze ad\u00f3dik a k\u00e9rd\u00e9s, hogy mi lehet mindennek az oka? Hossz\u00fa ideig az volt az uralkod\u00f3 n\u00e9zet, hogy arokon fajok k\u00f6zt kis gyakoris\u00e1ggal de t\u00f6rt\u00e9nhet \u00e9letk\u00e9pes egyedeket l\u00e9trehoz\u00f3 keresztbeporz\u00e1s (mint ahogy n\u00e9ha term\u00e9keny \u00f6szv\u00e9r is kialakul), ami azt\u00e1n k\u00e9pes lesz az egyik sz\u00fcl\u0151i fajjal keresztez\u0151dve \u00e1tvinni abba a m\u00e1sik sz\u00fcl\u0151 plasztisz\u00e1t.<\/p>\n Ez viszonylag logikusan hangzik, de azt hiszem mindm\u00e1ig nem siker\u00fclt minden k\u00e9ts\u00e9get kiz\u00e1r\u00f3an bizony\u00edtani.<\/p>\n Viszont p\u00e1r h\u00e9ttel ezel\u0151tt az Amerikai Tudom\u00e1nyos Akad\u00e9mia lapj\u00e1ban, a PNAS-ben k\u00e9t csoport egyszerre bizony\u00edtotta, hogy l\u00e9tezhet a kloroplasztiszok leny\u00fal\u00e1s\u00e1ra egy alternat\u00edv magyar\u00e1zat, a term\u00e9szetes m\u00f3don is el\u0151fordul\u00f3 “oltv\u00e1nyok” form\u00e1j\u00e1ban.<\/p>\n Az oltv\u00e1nyoz\u00e1s, mint azzal gondolom mindenki tiszt\u00e1ban van, az a folyamat, amikor egy nem rokon faj \u00e1g\u00e1t a fa t\u00f6rzs\u00e9be \u00fcltetik. Az elj\u00e1r\u00e1s akkor sikeres, ha a be\u00fcltetett fadarab k\u00e9pes a gazda-n\u00f6v\u00e9ny anyagcser\u00e9j\u00e9be bekapcsol\u00f3dni, ami \u00e9rtelemszer\u0171en a k\u00e9t faj sz\u00f6veteinek szoros kooper\u00e1ci\u00f3j\u00e1t felt\u00e9telezi.<\/p>\n A k\u00e9t labor egyar\u00e1nt a doh\u00e1nyt (Nicotiana tabacum<\/em>) \u00e9s rokon fajait haszn\u00e1lta a k\u00eds\u00e9rletekn\u00e9l (em\u00f6g\u00f6tt nem kell azonnal a doh\u00e1nylobbi f\u00e9lelmetes \u00e1rny\u00e9k\u00e1t felfedezni, egyszer\u0171en arr\u00f3l van sz\u00f3, hogy a k\u00eds\u00e9rleti munk\u00e1hoz j\u00f3l bej\u00e1ratott modellr\u0151l van sz\u00f3), ahol az egyik fajba fluroeszcensen vil\u00e1g\u00edt\u00f3 kloroplasztiszokat juttattak be, \u00e9s figyelt\u00e9k, hogy \u00e1tker\u00fclhetnek-e ezek az oltv\u00e1nyoz\u00e1s ut\u00e1n a m\u00e1sik faj sejtjeibe. A r\u00f6vid v\u00e1lasz az, hogy igen.<\/p>\n Hogy az esetleges plasztid transzfert ki lehesen mutatni, a kutat\u00f3k olyan n\u00f6v\u00e9nyeket hoztak l\u00e9tre, ahol az egyik fajnak a plasztisza z\u00f6lden fluoreszcens (GFP) feh\u00e9rj\u00e9t k\u00f3dol\u00f3 DNS-t tartalmaz \u00e9s nem mellesleg egy rezisztencia g\u00e9nt is hordoz egy bizonyos antibiotikumra (spectinomycin). A m\u00e1sik faj a citoplazm\u00e1j\u00e1ban hordoz egy s\u00e1rg\u00e1n fluoreszk\u00e1l\u00f3 feh\u00e9rj\u00e9t (YFP) \u00e9s a genomj\u00e1ban egy m\u00e1sik antibiotikum (kanamycin) rezisztenci\u00e1t. Az oltv\u00e1nyoz\u00e1s ut\u00e1n bizonyos id\u0151 eltelt\u00e9vel az oltv\u00e1nyoz\u00e1s hely\u00e9n lev\u0151 sz\u00f6vetet izol\u00e1lt\u00e1k \u00e9s kett\u0151s antibiotikum szelekci\u00f3nak vetett\u00e9k al\u00e1.<\/p>\n Azaz a k\u00e9t sz\u00f6vet tal\u00e1lkoz\u00e1s\u00e1nal az egyes sejtek k\u00f6zt olyan citoplazmatikus kapcsolatok j\u00f6nnek l\u00e9tre, amelyek lehet\u0151v\u00e9 teszik, hogy eg\u00e9sz sejtorganellumok \u00e1tjussanak a szomsz\u00e9dos sejtekbe. (S mivel az oltv\u00e1nyoz\u00e1shoz hasonl\u00f3 jelens\u00e9g a term\u00e9szetben is el\u0151fordul, ahol k\u00e9t, szorosan egym\u00e1s mellett n\u00f6vekv\u0151 egyed sz\u00f6vetei gyakran szorosan egym\u00e1shoz tapadnak, mindez minden bizonnyal nem csak laborat\u00f3riumi kuri\u00f3zum lehet.) Ha teszem azt valami szelekci\u00f3s k\u00f6r\u00fclm\u00e9ny, vagy egy evol\u00faci\u00f3s v\u00e9letlen lehet\u0151v\u00e9 teszi, ennek a hossz\u00fat\u00e1v\u00fa k\u00f6vetkezm\u00e9nye az lesz, hogy az egyik faj kloroplasztiszai kiszor\u00edtj\u00e1k a m\u00e1sik faj\u00e9t, el\u0151bb csak egy egyedben, majd, ha \u00fagy ad\u00f3dik, az eg\u00e9sz popul\u00e1ci\u00f3ban.<\/p>\n Vagyis az ezid\u0151t\u00e1jt a kertekben szorgoskod\u00f3 amat\u0151r “B\u00e1lint gazd\u00e1k” vil\u00e1gszerte \u00e9pp nagyfok\u00fa kloroplasztisz zs\u00e1km\u00e1nyol\u00e1s alapjait fektetik le. \u00c9s minn\u00e9l t\u00e1volabbi rokon fajokat oltv\u00e1nyoznak, ann\u00e1l ink\u00e1bb egzotikus hibrid sejtek j\u00f6bbek l\u00e9tre. Figyelembe v\u00e9ve, hogy a plasztiszok folyamatosan bomb\u00e1zz\u00e1k<\/a> saj\u00e1t genetikai anyagukkal a sejtmagi DNS-t, tal\u00e1n jobb ha err\u0151l nem is sz\u00f3lunk m\u00e9lyz\u00f6ld bar\u00e1tainknak. M\u00e9g v\u00e9g\u00fcl “Frankenfood” t\u00e1bl\u00e1ikkal beter\u00edtik a hat\u00e1rt, \u00e9s m\u00e9g ezt a j\u00f3l bev\u00e1lt, \u00e9vsz\u00e1zados mult\u00fa kert\u00e9szeti m\u00f3dszert is betiltatj\u00e1k.<\/p>\n Acosta MC, Premoli AC<\/strong> (2012) Evidence of chloroplast capture in South American Nothofagus (subgenus Nothofagus, Nothofagaceae). Mol Phylogenet Evol<\/em> 54(1)<\/strong>: 235-42. A “kloroplasztisz zs\u00e1km\u00e1nyol\u00e1s” (chloroplast capture) egyszerre bosszant\u00f3 \u00e9s \u00e9rdekes jelens\u00e9g. Bosszant\u00f3, mert alaposan k\u00e9pes megkavarni a t\u00f6rzsf\u00e1kat, viszont pont ez\u00e9rt \u00e9rdekes is. A plasztiszok, a n\u00f6v\u00e9nyi sejt “napelemei” (hogy kell\u0151en leegyszer\u0171s\u00edt\u0151 \u00e9s popul\u00e1ris hasonlattal \u00e9ljek), azok a citoplazm\u00e1ban felfedezhet\u0151 sejtorganellumok, … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. ![\"\"](\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201203\/nothofagus_phylogeny.jpg\")
A “kloroplasztisz zs\u00e1km\u00e1nyol\u00e1s” egyik legjellegzetesebb p\u00e9ld\u00e1ja a Nothofagus<\/em> fajok esete D-Amerik\u00e1ban. Ez a b\u00fckkf\u00e1val rokon, de egy\u00e9bk\u00e9nt \u00f6r\u00f6kz\u00f6ld fafajokat tartalmaz\u00f3 g\u00e9nusz elterjed\u00e9se a kontinens viszonylag nagy ter\u00fclet\u00e9t fedi le. Az egyes fajok el\u00e9gg\u00e9 k\u00fcl\u00f6nb\u00f6znek egym\u00e1st\u00f3l, hogy a genomi DNS alapj\u00e1n adott faj k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 ter\u00fcleteken el\u0151fordul\u00f3 p\u00e9ld\u00e1nyai egy filogenetikai elemz\u00e9s sor\u00e1n egym\u00e1s mell\u00e9 ker\u00fcljenek, j\u00f3l elk\u00fcl\u00f6n\u00fclve a rokon fajokt\u00f3l (A).<\/p>\n![\"\"](\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201203\/chloroplast_capture.jpg\")
<\/center><\/p>\n![\"\"](\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/media\/image\/201203\/chloroplast_capture_model.jpg\")
Alapesetben egyik n\u00f6v\u00e9ny sejtjei sem b\u00edrn\u00e1k ezt a k\u00f6zeget, hiszen mindegyik csak az egyik antibiotikumra rezisztens. De ha aval\u00f3ban bek\u00f6vetkezik az oltv\u00e1nyoz\u00e1s k\u00f6vetkezt\u00e9ben plasztisz-transzfer, akkor olyan sejtek kell l\u00e9trej\u00f6jjenek, ahol mindk\u00e9t antibiotikum-rezisztencia g\u00e9nt tartalmazz\u00e1k. \u00c9s val\u00f3ban l\u00e9teztek ilyen sejtek, amelyek az elv\u00e1r\u00e1soknak megfelel\u0151en egyszersmind mindk\u00e9t fluoreszcens fehr\u00e9j\u00e9t is tartalmazt\u00e1k.<\/p>\n
\n
Stegemann S, Keuthe M, Greiner S, Bock R<\/strong> (2012) Horizontal transfer of chloroplast genomes between plant species. PNAS<\/em> 109(7)<\/strong>:2434-8.
Thyssen G, Svab Z, Maliga P<\/strong> (2012) Cell-to-cell movement of plastids in plants. PNAS<\/em> 109(7)<\/strong>: 2439-43. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"