{"id":6153712,"date":"2014-05-12T09:15:59","date_gmt":"2014-05-12T07:15:59","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2014\/05\/12\/arnyekban_bujkalo_gentranszferek"},"modified":"2014-05-12T09:15:59","modified_gmt":"2014-05-12T07:15:59","slug":"arnyekban_bujkalo_gentranszferek","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=6153712","title":{"rendered":"\u00c1rny\u00e9kban bujk\u00e1l\u00f3 g\u00e9ntranszferek"},"content":{"rendered":"

\"SpringSporFerns.jpg\"A n\u00f6v\u00e9nyek anyagcser\u00e9je f\u00e9nyf\u00fcgg\u0151 (val\u00f3di f\u00e9nyev\u0151kr\u0151l l\u00e9v\u00e9n sz\u00f3), \u00e9s ennek megfelel\u0151en sz\u00e1mos olyan tulajdons\u00e1guk van, ami a f\u00e9nyfelv\u00e9telt optimaliz\u00e1lja. Ezek egyike a fototropizmus jelens\u00e9ge, amely sor\u00e1n a n\u00f6v\u00e9nyek a f\u00e9ny fel\u00e9 n\u0151nek, vagy a f\u00e9ny fel\u00e9\u00a0fordulnak (l\u00e1sd napraforg\u00f3). Nem ez az egyetlen f\u00e9ny-f\u00fcgg\u0151 folyamat, persze, a n\u00f6v\u00e9nyek napi biol\u00f3giai ritmusa \u00e9s a tavaszi vir\u00e1gz\u00e1s id\u0151pontj\u00e1nak meghat\u00e1roz\u00e1sa is term\u00e9szetesen f\u00e9ny-f\u00fcgg\u0151 (ut\u00f3bbi esetben a n\u00f6v\u00e9ny \u00e9rz\u00e9kelni tudja\u00a0az egyre hosszabb nappalokat \u00e9s ezt k\u00f6vet\u0151en ind\u00edtja el a vir\u00e1gk\u00e9pz\u00e9s-programj\u00e1t). \u00c9rdekes m\u00f3don a fototropizmust \u00e9s a biol\u00f3giai ritmusokat\u00a0azonban egy\u00e1ltal\u00e1n nem ugyanaz a molekul\u00e1ris rendszer szab\u00e1lyozza, m\u00e1r a f\u00e9ny \u00e9rz\u00e9kel\u00e9se is m\u00e1s-m\u00e1s molekul\u00e1ris komponensek r\u00e9v\u00e9n k\u00f6vetkezik be.<\/p>\n

A fototropizmus szab\u00e1lyoz\u00e1s\u00e1ra\u00a0szofisztik\u00e1lt molekul\u00e1ris mechanizmusok alakultak ki a n\u00f6v\u00e9nyekben, amelyek kulcsszerepl\u0151je a r\u00f6vidhull\u00e1mhossz\u00fa k\u00e9k-f\u00e9nyre \u00e9rz\u00e9keny fototropin (Phot) feh\u00e9rj\u00e9k. Ez szinte minden ismert n\u00f6v\u00e9nyfajban \u00edgy m\u0171k\u00f6dik, kiv\u00e9telt csak a sp\u00f3r\u00e1val szaporod\u00f3, \u00fagynevezett kriptog\u00e1m fajok k\u00e9peznek, amelyek a hossz\u00fa hull\u00e1mhossz\u00fa v\u00f6r\u00f6s f\u00e9nyre \u00e9rz\u00e9kenyek. Ez az\u00e9rt is \u00e9rdekes, mert a t\u00f6bbi n\u00f6v\u00e9nyben is l\u00e9teznek olyan feh\u00e9rj\u00e9k is, amelyek erre a hull\u00e1mhosszra specializ\u00e1l\u00f3dtak, de ezek pont a napi ritmus \u00e9s vir\u00e1gz\u00e1s szab\u00e1lyoz\u00e1s\u00e1ban r\u00e9szt vev\u0151 fitokr\u00f3mok (Phy). A kriptog\u00e1m fajokhoz tartoz\u00f3 p\u00e1fr\u00e1nyok k\u00f6r\u00e9ben azonban nem is a fitokr\u00f3mok vett\u00e9k \u00e1t a fototropin szerep\u00e9t, hanem enn\u00e9l izgalmasabb m\u00f3don egy Phot-Phy hibrid feh\u00e9rje j\u00f6tt l\u00e9tre az evol\u00faci\u00f3 sor\u00e1n, amit neokr\u00f3mnak (Neo) nevez\u00fcnk.<\/p>\n

Sok\u00e1ig \u00fagy t\u0171nt, hogy a p\u00e1fr\u00e1nyok \u00e9s n\u00e9h\u00e1ny algafaj rendelkezik csak neokr\u00f3mmal \u00e9s a jelek mind arra mutatnak, hogy a k\u00e9t neokr\u00f3m egym\u00e1st\u00f3l f\u00fcggetlen\u00fcl j\u00f6tt l\u00e9tre. De hogy mik\u00e9nt,\u00a0az v\u00e1lt v\u00e1ratlanul izgalmas k\u00e9rd\u00e9ss\u00e9. \u00a0\u00a0<\/p>\n

<\/p>\n

\"neochrome_origin.jpg\"Ugyanis sz\u00e1mos n\u00f6v\u00e9ny genomj\u00e1t v\u00e9gigf\u00e9s\u00fclve v\u00e1ratlanul a bec\u0151smoh\u00e1k (angoul hornwort) genomj\u00e1ban is r\u00e1bukkantak egy neokr\u00f3m g\u00e9nre, \u00e9s a k\u00e9s\u0151bbi filogenetikai vizsg\u00e1latok mind arra vil\u00e1g\u00edtottak r\u00e1, hogy a p\u00e1fr\u00e1nyok neokr\u00f3mja nagyon<\/em> hasonl\u00edt erre. Olyannyira, hogy a leg\u00e9sszer\u0171bb magyar\u00e1zat, hogy a p\u00e1fr\u00e1nyok a moh\u00e1kt\u00f3l vett\u00e9k \u00e1 a g\u00e9nt.<\/p>\n

A p\u00e1fr\u00e1ny-bec\u0151smoha neokr\u00f3m ugyanis jellegzetes szerkezettel rendelkezik, 5′ v\u00e9g\u00e9ben hordozza a Phy<\/em> szekvenci\u00e1t, a 3′ v\u00e9g\u00e9n pedig a Phot<\/em> szekvencia. Ut\u00f3bbi annyiban k\u00fcl\u00f6nb\u00f6zik m\u00e1s n\u00f6v\u00e9nyek genomi Phot<\/em> szekvenci\u00e1j\u00e1t\u00f3l, hogy a feh\u00e9rjek\u00f3dol\u00f3 r\u00e9szt nem szak\u00edtj\u00e1k meg intronok. R\u00e1ad\u00e1sul a bec\u0151smoh\u00e1k genomj\u00e1ban van egy m\u00e1sik\u00a0Phot<\/em> szekvencia (ami nem egy neokr\u00f3m r\u00e9sze), ami szint\u00e9n intron-mentes, \u00edgy minden val\u00f3sz\u00edn\u0171s\u00e9g miatt egy retrog\u00e9n (hogy ut\u00f3bbiak mik is, arr\u00f3l kor\u00e1bban m\u00e1r \u00edrtunk<\/a>).<\/p>\n

Mivel a bec\u0151smoha\u00a0Phot<\/em> szekvencia igen hasonl\u00f3 a bec\u0151smoha\u00a0Neo<\/em> g\u00e9nj\u00e9ben lev\u0151 fototropin szekvenci\u00e1hoz, az t\u0171nik a legval\u00f3sz\u00edn\u0171bbnek, hogy ebben a fajban k\u00f6vetkezett be valamik\u00e9pp a\u00a0Phy\u00a0<\/em>\u00e9s\u00a0Phot<\/em> szekvenci\u00e1k f\u00fazi\u00f3ja, l\u00e9trehozva a\u00a0Neo<\/em> g\u00e9nt. Ami term\u00e9szetesen adapt\u00edv volt a moh\u00e1k sz\u00e1m\u00e1ra, amelyek az aljzaton \u00e9lnek, \u00edgy eleve kevesebb \u00e9s jellegzetesen hosszabb hull\u00e1mhossz\u00fa f\u00e9ny jut el hozz\u00e1juk. Vagyis jobb ehhez igaz\u00edtani a fototropizmust is, m\u00e1rpedig a Phy – Phot f\u00fazi\u00f3 pont erre alkalmas feh\u00e9rj\u00e9t hozott l\u00e9tre.<\/p>\n

A p\u00e1fr\u00e1nyok sz\u00e1m\u00e1ra sok\u00e1ig nem volt sz\u00fcks\u00e9ge Neo feh\u00e9rj\u00e9re, \u0151k voltak a n\u00f6v\u00e9nyvil\u00e1g urai, a legmagasabbra n\u00f6v\u0151 sz\u00e1razf\u00f6ldi n\u00f6v\u00e9nyek. Mindez gy\u00f6keresen megv\u00e1ltozott a nyitva-, majd z\u00e1rvaterm\u0151k megjelen\u00e9s\u00e9vel, amelyek magasabbra n\u00f6v\u0151 fatestet tudtak l\u00e9trehozni, a p\u00e1fr\u00e1nyokat fokozatosan visszaszor\u00edtva az aljn\u00f6v\u00e9nyzetbe. Ebben az \u00faj \u00e9lethelyzetben m\u00e1r adapt\u00edvv\u00e1 v\u00e1lt a Neo jelenl\u00e9te (hiszen egyre kevesebb r\u00f6vid hull\u00e1mhossz\u00fa k\u00e9k f\u00e9ny jutott le hozz\u00e1juk), \u00e9s val\u00f3ban kb. ez az id\u0151szak az, amikor a\u00a0Neo<\/em> megjelent a p\u00e1fr\u00e1nygenomokban is.<\/p>\n

Egy m\u00e1sik \u00e9rdekes felfedez\u00e9s abb\u00f3l ad\u00f3dott, amikor k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 p\u00e1fr\u00e1nyfajok\u00a0Neo<\/em> g\u00e9njeit elkezdt\u00e9k egym\u00e1ssal \u00f6sszveteni. Az \u00edgy kialakul\u00f3 filogenetikai fa ugyanis nagyon sok helyen m\u00e1sk\u00e9pp n\u00e9zett ki, mint a rendszertani fa. Aminek az egyik oka az is lehet, hogy a Neo<\/i> nem a ma \u00e9l\u0151 p\u00e1fr\u00e1nyok k\u00f6z\u00f6s \u0151s\u00e9ben jelent meg \u00e9s onnan \u00f6r\u00f6kld\u0151d\u00f6tt tov\u00e1bb, hanem csak k\u00e9s\u0151bb ker\u00fclt bele a p\u00e1fr\u00e1nyok n\u00e9pes csal\u00e1dj\u00e1nak egyik tagj\u00e1ba, majd\u00a0onnan kellett elterjednie – hogy m\u00e1sk\u00e9pp, mint horizont\u00e1lis g\u00e9ntranszferrel (hgt-vel).<\/p>\n

\"neochrome_fern_hgt.png\"<\/p>\n

A p\u00e1fr\u00e1ny\u00a0Neo<\/em>\u00a0hgt-alap\u00fa sz\u00fclet\u00e9se, illetve csoporton bel\u00fcl val\u00f3 elterjed\u00e9se arra utal, hogy a hgt itt nem is egy annyira ritka esem\u00e9ny, aminek legval\u00f3sz\u00edn\u0171bb oka a p\u00e1fr\u00e1nyok saj\u00e1tos szaporod\u00e1s\u00e1ban<\/a> rejlik. M\u00edg a legt\u00f6bb sz\u00e1razf\u00f6ldi n\u00f6v\u00e9ny eset\u00e9ben az ivarsejteket jellegzetes v\u00e9d\u0151k\u00e9pletek veszik k\u00f6rbe, a p\u00e1fr\u00e1nyok eset\u00e9ben az ivarsejtek nincsenek k\u00f6zvetlen\u00fcl elz\u00e1rva a k\u00fclvil\u00e1gt\u00f3l, \u00edgy k\u00f6nnyebben juthatnak a k\u00f6zel\u00fckbe m\u00e1s fajokb\u00f3l sz\u00e1rmaz\u00f3 DNS darabok is.<\/p>\n

Mindenestre, ez az eredm\u00e9ny is al\u00e1t\u00e1masztja, hogy a n\u00f6v\u00e9nyi genom rendk\u00edv\u00fcl dinamikus \u00e9s semmik\u00e9pp sem az a statikus valami, mint amilyennek ma sokan szeretn\u00e9k l\u00e1ttatni. \u00a0<\/p>\n

\n

Li FW, Villarreal JC, Kelly S, Rothfels CJ, Melkonian M, et al.<\/b> (2014) Horizontal transfer of an adaptive chimeric photoreceptor from bryophytes to ferns. PNAS<\/i> 111(18)<\/b>:6672-7. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A n\u00f6v\u00e9nyek anyagcser\u00e9je f\u00e9nyf\u00fcgg\u0151 (val\u00f3di f\u00e9nyev\u0151kr\u0151l l\u00e9v\u00e9n sz\u00f3), \u00e9s ennek megfelel\u0151en sz\u00e1mos olyan tulajdons\u00e1guk van, ami a f\u00e9nyfelv\u00e9telt optimaliz\u00e1lja. Ezek egyike a fototropizmus jelens\u00e9ge, amely sor\u00e1n a n\u00f6v\u00e9nyek a f\u00e9ny fel\u00e9 n\u0151nek, vagy a f\u00e9ny fel\u00e9\u00a0fordulnak (l\u00e1sd napraforg\u00f3). Nem ez … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[43,77],"class_list":["post-6153712","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized","tag-hgt","tag-retrogen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6153712","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=6153712"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6153712\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=6153712"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=6153712"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=6153712"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}