И зследователи от Германия и САЩ доказаха, че мутациите в ДНК, благодарение на които еволюират организмите, не са случайни. По този начин учените, публикували проучването си в престижното научно списание „Нейчър“, опровергаха важен постулат от еволюционната теория на Чарлз Дарвин.
Германски учени изследват растения в института в Тюбинген
Прост крайпътен плевел може да държи ключа към разбирането и предсказването на мутациите на ДНК, съобщиха от Калифорнийския университет в Дейвис. Доцентът от катедрата по растениевъдство в този университет Грей Мънро е основен автор на проучването, заедно с директора на Института по биология на развитието „Макс Планк“ в германския град Тюбинген доц. Детлеф Вайгел. Резултатите от изследванията им радикално променят разбирането ни за еволюцията и може един ден да помогнат за създаването на по-добри растителни култури и дори да помогнат на хората да преборят рака.
Доц. Детлеф Вайгел
Според еволюционната теория на Дарвин мутациите стават случайно, а след това се налагат тези от тях, които дават определени преимущества. Мутациите стават, когато ДНК се поврежда и остава невъзстановена, като по този начин се създава нова вариация. Учените искали да узнаят дали мутацията е напълно случайна или има нещо по-дълбоко. Това, което открили, било напълно неочаквано. „Винаги мислехме за мутациите в генома на растенията като за нещо случайно – заяви доц. Мънро. - Оказа се, че мутациите съвсем не са случайни, в смисъл, че те облагодетелстват растението. Това е напълно нов начин на мислене за мутацията“.
Изследователите прекарали три години, като секвенирали ДНК на стотици стръкове Arabidopsis thaliana (резуховидка на Тал) – малък цъфтящ плевел, който се смята за „лабораторната мишка сред растенията“. Той се използва за тази цел поради относително малкия му геном, съдържащ около 120 милиона базови двойки. За сравнение, човешкият геном има около три милиарда базови двойки. „Това е моделен организъм за генетиците“, изтъкна Мънро. Работата се извършвала в института „Макс Планк“, където изследователите отглеждали пробни екземпляри в защитена лабораторна среда. Това позволявало на растенията с дефекти, които не биха оцелели в природата, да оцелеят в контролираното пространство. Секвенирането на тези стотици стръкове разкрило над един милион мутации. В тях бил открит неслучаен модел, противно на очакванията.
Грей Мънро
“На пръв поглед, това, което открихме, изглежда противоречи на установената теория, че първоначалните мутации са напълно случайни и че само естественият подбор определя кои мутации се наблюдават в организма“, заяви доц. Вайгел. Вместо случайност те открили региони от генома с ниски нива на мутации. В тези региони те с изненада намерили свръхналичие на жизненоважни гени, като тези, които отговарят за растежа на клетките и експресията на гените. „Това са наистина важните региони на генома – заяви Мънро. - Зоните, които са най-важни от биологична гледна точка, са защитени от мутация“. Тези зони също така са чувствителни към вредните ефекти на нови мутации. „Затова възстановяването на ДНК изглежда особено ефективно в тези региони“, допълни Вайгел.
Чарлз Дарвин през 1879 г., три години преди смъртта си
Учените установили, че начинът, по който ДНК се увива около различни видове протеини, добре предсказва дали един ген ще мутира или не. „Това означава, че може да прогнозираме при кои гени има по-голяма вероятност за мутация и ни дава добра идея за това какво става“, изтъкна директорът на института „Макс Планк“. Тези резултати добавят изненадващ аспект към теорията на Чарлз Дарвин за еволюцията чрез естествен подбор. Те разкриват, че растението еволюира, за да защити гените си от мутация и да гарантира своето оцеляване. „Растението е разработило начин да защити най-важните си места от мутации. Това е вълнуващо, защото бихме могли да използваме това откритие, за да помислим как да защитим човешките гени от мутации“, подчерта доц. Вайгел.
Стефан Цончев
