Katoliiklike jõulude sümboliks olev harilik õispuu on osutunud ainulaadseks taimeriigiks, mis ei tea, kuidas suhkruid hapnikuga lagundada ja nende energiat rakulise energia tootmiseks kasutada, väidavad teadlased ajakirjas Current Biology avaldatud artiklis.
“Meie kolleegid leidsid hiljuti, et udupeenel puuduvad mitokondrites hapniku hingamisega seotud geenid. Arvasime, et nad on “kolinud” mõnda teise genoomi ossa, ja olime üllatunud, kui mõistsime, et nõmm on raku ainevahetusmasina sellest osast täielikult lahti saanud. Seda peeti kõigi mitmerakuliste olendite rakkude oluliseks osaks,”ütles Andrew McLean Suurbritannia Norwichi John Innesi keskusest.
Botaanikud on suhteliselt ammu teada saanud, et mõned taimed on kadunud kauges minevikus võime toitaineid fotosünteesida ja iseseisvalt eraldada, olles õppinud teiste taimede ja isegi seente parasiitimiseks. Selliseid taimestiku esindajaid, nn mükoheterotroofseid taimi, võib enamasti leida metsadest ja ala pimedatest nurkadest, kus teised taimestiku liikmed lihtsalt ei suuda ellu jääda.
Ilmekas näide sellistest taimedest on orhideed, mis kasvavad troopilistes ja parasvöötme metsades ning parasiteerivad mitmesuguseid seeni, mida nad toitainete ja mineraalidega varustamisel proovivad. Seal on kümneid teisi õistaimi, mis juhivad sarnast eluviisi.
McLean ja tema kolleegid avastasid taime, mis viis selle protsessi loogilise järelduseni - see kaotas täielikult võime mitte ainult iseseisvalt suhkrute saamiseks ainult fotosünteesi teel, vaid ka hapniku abil "varastatud" toitaineid lagundada. Selgus, et see on harilik mugulkõrvits - parasiiditaim, mille oksad eurooplased kaunistavad oma kodusid jõulude ja uusaastate ajal.
Selle floora esindaja genoomi analüüsides juhtisid artikli autorid tähelepanu selle osa ebatavaliselt lühikesele pikkusele, mis kontrollib mitokondrite tööd - raku "energiajaamad", milles oksüdeeritakse glükoos ja muud toitained ning toodetakse universaalse raku "energiavaluuta" ATP molekule.
Kauges minevikus olid mitokondrid iseseisvad organismid, kuid hiljem ühinesid nad taimede ja loomade esivanematega ning said järk-järgult osa nende rakkudest, kaotades peaaegu kõik geenid, millest suurem osa "liikus" tuuma-DNA-sse. Sel põhjusel huvitas genoomi selle osa kokkutõmbumine uduküünlas geneetikuid, kuid ei üllatanud.
Sellegipoolest oli üllatuseks endiselt põhjust - selgus, et mitokondriaalsete ensüümide võtmekomplekti niinimetatud "I kompleksi" töö eest vastutavad geenid kadusid täielikult nii tuuma- kui ka mitokondriaalsest DNA-st. Need valgud, nagu teadlased selgitavad, vastutavad süsivesikute ja muude toitainete "põletamise" eest kõigi mitmerakuliste ainete rakkudes ja nende energia kasutamise eest muuks otstarbeks.
Reklaamvideo:
Küsimus on selles, kuidas nõmmeloomad siis ellu jäävad? Nagu näitasid McLeani ja tema kolleegide edasised katsed, toodavad need taimed ATP molekule, kasutades glükolüüsi ja muud “hapnikuvaba” tüüpi metabolismi, mille efektiivsus on kümme korda madalam.
Lisaks sellele, nagu teadlased kahtlustavad, varjavad mõned "energiavaluuta" molekulid omaniku käest lihtsalt nõmme. Mõlemad selgitavad geneetikute sõnul, miks need parasiidid imevad oma ohvrite okstest ebatavaliselt suures koguses suhkrut.
Nüüd analüüsivad McLean ja tema kolleegid paljude teiste parasiitsete taimeliikide DNA-d, testides, kas õis on selles osas tõeliselt ainulaadne.
