Генетический трюк заставляет эти вонючие растения вонять гниющей плотью
Эта настройка ДНК придает нескольким видам цветов запах смерти или навоза
Не все растения привлекают опылителей сладким запахом. Некоторые из них воняют, как гниющее мясо или даже навоз. Эти запахи могут привлечь мух, которые будут их опылять. Это зловоние очень похоже на запах, исходящий от бактерий, питающихся гниющими трупами. Как растения издают такой неприятный запах, до сих пор оставалось загадкой.
Ученые из Японии изучили ДНК трех неродственных групп вонючих растений. Все они использовали один и тот же метод получения этого неприятного запаха. Для этого потребовалось изменить один ген. (Гены — это фрагменты ДНК, связанные с определенными признаками.)
Команда поделилась своими выводами 8 мая в журнале Science.
Во-первых, все вонючие растения создали дополнительную копию гена под названием SBP1. Этот ген вырабатывает фермент. Он помогает расщеплять химическое вещество под названием метантиол (Meth-a-ETH-ee-awl). Эта молекула и без того довольно вонючая. Она может накапливаться во рту у некоторых людей, которые не регулярно чистят зубы. Может развиться заболевание полости рта, называемое неприятным запахом изо рта, при котором дыхание человека становится по-настоящему вонючим.
Дополнительная копия SBP1 в вонючих растениях изменяется или мутирует. Поврежденный ген теперь вырабатывает свой фермент из нескольких других аминокислот. В некоторых растениях три аминокислоты в составе этого фермента были изменены. К таким растениям относятся дикий имбирь и восточноазиатский кустарник эврия. В то же время в азиатской скунсовой капусте изменены только две аминокислоты.Но эти незначительные изменения имеют большое значение. Измененный фермент SBP1 больше не расщепляет метантиол. Вместо этого он связывает две из этих молекул в диметилдисульфид. Это химическое вещество является причиной гораздо более резкого запаха тухлого мяса. Это также одно из химических веществ, ответственных за сильный запах трупного цветка (хотя основными из них являются путресцин и диметилтрисульфид).
Какую пользу получают растения от производства неприятно пахнущей молекулы? Они могут привлечь больше мух для опыления.
Дублирование генов — как у этих растений с SBP1 — довольно распространенное явление. Это происходило в процессе эволюции большинства форм жизни, включая человека.Поврежденные дополнительные копии генов становятся источниками новых признаков у многих видов. Причина в том, что копии генов могут мутировать, не нанося вреда исходному гену. Это позволяет видам опробовать новые признаки, не теряя своих старых.