"Obyčejná" růže šípková a její neobyčejná genetika: Jako jedna z mála rostlin umí dělit lichý počet chromozomů
Klíčovou roli v dědičnosti rostlinných chromozomů, tedy v tom, jak se sady rozdělí, hraje u růže šípkové velikost centromery – centrální části chromozomu.
Zjistil to mezinárodní výzkumný tým vedený André Marquesem z Max Planckova institutu pro výzkum šlechtění rostlin v Kolíně nad Rýnem v Německu, Christiane Ritzovou ze Senckenbergského muzea přírodních věd v Görlitzu v Německu a Alešem Kovaříkem z Biofyzikálního ústavu Akademie věd České republiky. V nové studii, publikované v časopisu Nature, prokázali, jak velikost centromer celý proces dělení ovlivňuje.
„Pomocí pokročilých technologických přístupů a mikroskopické a genomické analýzy pylu jsme zjistili, že dvě chromozomové sady se v meiose párují (tvoří bivalenty) a příslušné haploidní sady (1n) jsou děděny od obou rodičů. Tři sady se však nepárují, poněvadž nemají rovnocenného partnera, a dědí se jako univalenty, nespárované chromozomy, po mateřské linii,“ popisuje Aleš Kovařík.
Solitéři z mateřské linie se snadněji „vlepí“ do nové buňky
Klíč pro tento neobvyklý průběh dědičnosti se zdá být zakódován ve struktuře speciálních chromozomových úseků, centromer, které jsou kritické pro rozdělení a přenos genetického materiálu na potomstvo. Vědci zjistili, že ony nepárující se chromozomy mají centromeru složenou tak, že jsou mnohem silněji přitahovány k mitotickému neboli dělicímu vřeténku.
„Zjednodušeně řečeno – mitotická vřeténka slouží jako takové molekulární navijáky pro chromozomy. Ulovený chromozom se následně rozdělí a vytvoří novou buňku. Nepárové mateřské chromozomy se k mitotickým vřeténkům ‚nalepují‘, jako kdyby měly mezi sebou silný magnet,“ přibližuje Aleš Kovařík. „Výsledkem je, že jedna dceřiná buňka má všechno a druhá nic (vítěz bere vše). Jedná se o ukázkový příklad meiotického drajvu, kdy při meiotickém dělení vítězí chromozomy se silnější centromerou.“
Vzhledem k tomu, že většina hospodářsky významných plodin (např. pšenice, řepka, bavlna, banán, káva) je polyploidní (s více než dvěma sadami chromozomů), práce vědců by mohla přispět ke šlechtění a pochopení mechanismů jejich reprodukce a ke zkoumání biodiverzity.
Název publikace: Bimodal centromeres in pentaploid dogroses shed light on their unique meiosis
Autorský kolektiv: Herklotz, V.1*, Zhang, M.2*, Nascimento, T.2*, Kalfusová, R.3, Lunerová, J.3, Fuchs, J.4, Harpke, D.4, Huettel, B.5, Pfordt, U.2, Wissemann, V.6, Kovařík3#, A., Marques, A.2,7,#, Ritz, C. M.1,8,9,
S využitím textu tiskové zprávy Akademie věd ČR.
reklama

Olomoučtí vědci odhalili dálkové ovládání genů v ječmeni, pomůže to šlechtění
Růst rostlin ovlivňují těkavé látky, které produkují bakterie, zjistili vědci
Liberecká botanická zahrada dokončila rekonstrukci prvních tří skleníků