تجزیه و تحلیل DNA اولین ارتباط ژنتیکی شناخته شده بین گیاه کمیاب کالدونیای جدید و گیاه انگلی را نشان می دهد

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Andrew Zinin

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

یک ابزار جدید تجزیه و تحلیل ژنتیکی که توسط استادیار زیست شناسی UF، دکتر لیمینگ کای، توسعه یافته است، منجر به کشف اولین تعامل شناخته شده بین آمبورلا، یک گیاه کمیاب کالدونیای جدید، و یک گیاه انگلی به نام Hachettea شده است.

Cai و Rachel Cohen، Ph.D.، محقق فوق دکترا در بخش زیست شناسی، این کشف را در حالی انجام دادند که در حال توسعه روش جدیدی برای شناسایی انتقال افقی ژن (HGT)، انتقال ژن ها بین گونه های نامرتبط، در گیاهان بودند. این ابزار، HGTScanner، DNA بیگانه را در نمونه‌های موجود Amborella یافت که نشان‌دهنده قدیمی‌ترین شاخه بازمانده از گیاهان گلدار و درختچه‌ای نادر بومی کالدونیای جدید است.

کای گفت که این واقعیت که برهمکنش آمبورلا درگیر بود برای قابل توجه کردن این کشف کافی بود زیرا اطلاعات کمی درباره تاریخچه زندگی آن علیرغم موقعیت حیاتی آن در تاریخ تکاملی گیاهان وجود دارد. اما این مهم ترین یافته ای است که از ابزار جدید انتقال ژن افقی او تاکنون به دست آمده است.

کای گفت: «به روشی که مردم تعاملات زیست‌محیطی را مطالعه می‌کنند، به میدان می‌روند و سپس، یا از طریق مشاهده یا حفاری، می‌بینند که چه کسی با چه کسی تعامل دارد.

"وقتی چنین تعاملی بسیار شدید است، این طرف‌های مختلف می‌توانند گاهی اوقات حتی مواد ژنتیکی خود را مبادله کنند، و این ابزار ما می‌تواند مفید باشد. ما از رویکرد متفاوتی برای توصیف تعامل گونه‌ها در طبیعت استفاده می‌کنیم، نه از طریق مشاهده مستقیم میدانی، بلکه از طریق نوع ماده ژنتیکی که توسط ارگانیسم‌های مختلف مبادله می‌شود."

کشف Cai بخشی از مقاله ای است که در Methods in Ecology and Evolution منتشر شده است. تعامل بین Amborella و Hachettea زمانی کشف شد که Cai و Cohen در حال آزمایش HGTScanner خود بودند.

کای گفت که به عنوان یک گیاه شناس، به تکامل و بوم شناسی تعاملات بین انگل ها و میزبان آنها علاقه مند است. اما از آنجایی که قبلا هیچ ابزاری وجود نداشت که بتواند به شناسایی HGT و تعیین دقیق اهداکننده و گیرنده کمک کند، او انگیزه داشت تا ابزار خود را توسعه دهد.

در حالی که HGTScanner خود جدید است، هر کسی می‌توانست از نمونه‌های DNA که منجر به این یافته شده است استفاده کند. او گفت که از یک پایگاه داده عمومی DNA برای آزمایش ابزار خود استفاده کرد و آمبورلا را انتخاب کرد زیرا انتقال افقی ژن در گیاه به خوبی ثبت شده است. آن‌ها DNA بیگانه را در جایی که انتظار داشتند آن را پیدا کنند، یافتند، و ضمن شناسایی انتقال‌های جدید از Hachettea، روش را تأیید کردند.

کوهن گفت که توانایی انجام این کشف با HGTScanner می تواند تأثیری مشابه انجام مشاهدات در میدان داشته باشد. اما ابزار جدید به آنها این امکان را می دهد که این یافته را انجام دهند و در عین حال در زمان، پول و منابع برای کارهای میدانی آینده صرفه جویی کنند.

کوهن می‌گوید: «به‌ویژه برای گیاهان انگلی، درک اینکه آنها با چه کسانی در ارتباط هستند، با چه کسانی در طول تاریخچه‌شان ارتباط داشته‌اند، می‌تواند به ما کمک کند تا تنوع زیستی را در مقیاس بزرگ‌تری درک کنیم، و همچنین ممکن است به ما بینشی در مورد اینکه چه کسانی ممکن است به انگلی کردن ادامه دهند و چگونه ممکن است به ما بدهد.»

با استفاده از HGTScanner، کای و کوهن کشف کردند که انتقال ژن از Hachettea به Amborella، برعکس انتقال ژن میزبان-انگل معمولی است. و اکنون، تیم به دنبال سفری به کالدونیای جدید برای بررسی تعامل زیست‌محیطی است.

Liming Cai و همکاران، HGTScanner: تشخیص انتقال افقی ژن در مقیاس خوب با استفاده از ژنوم اندامک کامل، روش‌ها در اکولوژی و تکامل (2026). DOI: 10.1111/2041-210x.70419

اطلاعات مجله: روش‌ها در بوم‌شناسی و تکامل

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →