Parastā āmuļa, kas ir katoļu Ziemassvētku simbols, ir izrādījusies unikāla augu valstība, kas nezina, kā sadalīt cukurus ar skābekli un izmantot savu enerģiju šūnu enerģijas ražošanai, teikts zinātnieku rakstā, kas publicēts žurnālā Current Biology.
“Mūsu kolēģi nesen atklāja, ka āmuļiem trūkst gēnu, kas saistīti ar skābekļa elpošanu mitohondrijos. Mēs domājām, ka viņi ir “pārcēlušies” uz kādu citu genoma daļu, un bijām pārsteigti, kad sapratām, ka āmuļi ir pilnībā atbrīvojušies no šīs šūnas metabolisma aparāta. To uzskatīja par būtisku visu daudzšūnu radījumu šūnu daļu,”sacīja Endrjū Makleians no Džona Innesa centra Noridžā, Lielbritānijā.
Botāniķi salīdzinoši sen ir noskaidrojuši, ka daži augi tālā pagātnē ir zaudējuši spēju fotosintēzes un patstāvīgi iegūt barības vielas, iemācījušies parazitēt uz citiem augiem un pat sēnītēm. Šādi floras pārstāvji, tā sauktie mikoheterotrofie augi, visbiežāk sastopami mežos un apgabala tumšajos stūros, kur citi augu pasaules pārstāvji vienkārši nevar izdzīvot.
Spilgts šādu augu piemērs ir orhidejas, kas aug tropu un mērenajos mežos un parazitē dažāda veida sēnes, kuras viņi apmāca, lai apgādātu sevi ar barības vielām un minerālvielām. Ir desmitiem citu ziedošu augu sugu, kas ved līdzīgu dzīvesveidu.
Makleins un viņa kolēģi atklāja augu, kas noveda šo procesu pie tā loģiskā secinājuma - tas pilnībā zaudēja spēju ne tikai patstāvīgi iegūt cukurus tikai fotosintēzes ceļā, bet arī sadalīt "nozagtās" barības vielas, izmantojot skābekli. Izrādījās parastais āmulis - parazītu augs, kura zari eiropieši rotā savas mājas Ziemassvētku un Jauno gadu laikā.
Analizējot šī floras pārstāvja genomu, raksta autori pievērsa uzmanību neparasti īsajam tās daļas garumam, kas kontrolē mitohondriju darbu - šūnu "enerģijas stacijās", kurās oksidējas glikoze un citas barības vielas un tiek ražotas ATP molekulas - universālā šūnu "enerģijas valūta".
Tālā pagātnē mitohondriji bija neatkarīgi organismi, bet vēlāk tie saplūda ar augu un dzīvnieku senčiem un pamazām kļuva par daļu no viņu šūnām, zaudējot gandrīz visus gēnus, no kuriem lielākā daļa “pārcēlās” uz kodolu DNS. Šī iemesla dēļ šīs genoma daļas saraušanās āmuļos interesē, bet nav pārsteigts, ģenētiķi.
Neskatoties uz to, bija iemesli pārsteigumam - izrādījās, ka gēni, kas ir atbildīgi par tā saucamā “kompleksa I” - galvenā mitohondriju enzīmu komplekta - darbu, pilnībā pazuda gan no kodolizmēra, gan no mitohondriju DNS. Šīs olbaltumvielas, kā skaidro zinātnieki, ir atbildīgas par ogļhidrātu un citu barības vielu "sadedzināšanu" visu daudzšūnu vielu šūnās un viņu enerģijas izmantošanu citiem mērķiem.
Reklāmas video:
Jautājums ir, kā tad āmuļi izdzīvo? Kā parādīja turpmāki Makleina un viņa kolēģu eksperimenti, šie augi ražo ATP molekulas, izmantojot glikolīzi un citus “skābekļa nesaturošus” metabolisma veidus, kuru efektivitāte ir desmit reizes zemāka.
Turklāt dažas no "enerģijas valūtas" molekulām, kā zinātniekiem ir aizdomas, āmuļi vienkārši zog no īpašnieka. Abi, pēc ģenētiķu domām, izskaidro, kāpēc šie parazīti no upuru zariem sūc neparasti lielu daudzumu cukura.
Tagad Makleins un viņa kolēģi analizē daudzu citu parazītisko augu sugu DNS, pārbaudot, vai āmuļi šajā ziņā ir patiešām unikāli.
