Eine neue Studie ergab, dass Gras möglicherweise Gene von seinen Nachbarn auf die gleiche Weise überträgt, wie gentechnisch veränderte Pflanzen hergestellt werden.
Eine von der University of Sheffield geleitete Forschung zeigt erstmals die Häufigkeit, mit der Gräser durch einen Prozess, der als lateraler Gentransfer bekannt ist, DNA von anderen Arten in ihr Genom integrieren.
Die gestohlenen genetischen Geheimnisse verschaffen ihnen einen evolutionären Vorteil, da sie schneller, größer oder stärker wachsen und sich schneller an neue Umgebungen anpassen können.
Das Verständnis der Rate ist wichtig, um zu wissen, welchen möglichen Einfluss sie auf die Entwicklung einer Pflanze und ihre Anpassung an die Umwelt haben kann.
Gräser sind die ökologisch und ökonomisch wichtigste Pflanzengruppe, sie bedecken 30 % der Erdoberfläche und produzieren einen Großteil unserer Nahrung.
Das Sheffield-Team sequenzierte mehrere Genome einer tropischen Grasart und bestimmte zu verschiedenen Zeitpunkten ihrer Evolution, wie viele Gene erworben wurden – und ermittelte so die Akkumulationsrate.
Es wird nun davon ausgegangen, dass diese Übertragungen wahrscheinlich auf die gleiche Weise erfolgen, wie einige gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut werden.
Diese Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Neuer Phytologe könnte zukünftige Arbeiten beeinflussen, um den Prozess zur Verbesserung der Pflanzenproduktivität und zur Herstellung widerstandsfähigerer Pflanzen zu nutzen, und Auswirkungen darauf haben, wie wir umstrittene gentechnisch veränderte Pflanzen betrachten und nutzen.
Dr. Luke Dunning, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der School of Biosciences der University of Sheffield und leitender Autor der Studie, sagte: „Es gibt viele Methoden zur Herstellung von gentechnisch veränderten Pflanzen, einige erfordern erhebliche menschliche Eingriffe, andere nicht. Einige davon.“ Diese Methoden, die nur minimale menschliche Eingriffe erfordern, könnten auf natürliche Weise vorkommen und die Übertragungen erleichtern, die wir bei Wildgräsern beobachtet haben.
„Diese Methoden funktionieren, indem sie den Fortpflanzungsprozess mit der DNA eines dritten Individuums kontaminieren. Unsere aktuelle Arbeitshypothese, die wir in naher Zukunft testen wollen, ist, dass dieselben Methoden für die Gentransfers verantwortlich sind, die wir in Wildgräsern dokumentieren.“
„Das bedeutet, dass umstrittene genetische Veränderungen in naher Zukunft eher als natürlicher Prozess wahrgenommen werden könnten.“
„Derzeit sind diese ‚natürlichen‘ reproduktiven Kontaminationsmethoden bei der Produktion gentechnisch veränderter Pflanzen nicht so effizient wie die routinemäßig verwendeten, aber durch ein besseres Verständnis, wie der laterale Gentransfer in freier Wildbahn erfolgt, können wir möglicherweise den Erfolg dieses Prozesses steigern.“
Seit Darwin basiert ein Großteil unseres Verständnisses der Evolution auf der Annahme, dass genetische Informationen von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben werden – die Regel der gemeinsamen Abstammung für die Evolution von Pflanzen und Tieren.
Die nächsten Schritte des Teams werden darin bestehen, ihre Hypothese zu überprüfen, indem sie bekannte Beispiele des lateralen Gentransfers nachstellen, um zu untersuchen, ob dieser fortlaufende Prozess zu den Unterschieden beiträgt, die wir zwischen den Nutzpflanzensorten beobachten.
Mehr Informationen:
Pauline Raimondeau et al.: Der laterale Gentransfer erzeugt akzessorische Gene, die sich innerhalb einer Graslinie unterschiedlich schnell ansammeln. Neuer Phytologe (2023). DOI: 10.1111/nph.19272. nph.onlinelibrary.wiley.com/do … ll/10.1111/nph.19272