Mușchiul comun, simbol al Crăciunului catolic, s-a dovedit a fi un regat unic al plantelor care nu știe să descompună zaharurile cu oxigen și să-și folosească energia pentru a produce energie celulară, potrivit oamenilor de știință într-un articol publicat în revista Current Biology.
„Colegii noștri au descoperit recent că vâscul lipsește gene asociate cu respirația oxigenului în mitocondrii. Ne-am gândit că s-au „mutat” într-o altă parte a genomului și am fost uimiți când am realizat că vâscul a scăpat complet de acea parte a mașinii metabolice a celulei. A fost considerată o parte esențială a celulelor tuturor creaturilor multicelulare , a spus Andrew McLean de la John Innes Center din Norwich, Marea Britanie.
Botaniștii au aflat în urmă cu relativ mult timp că unele plante au pierdut în trecutul îndepărtat capacitatea de a se fotosinteza și de a extrage în mod independent nutrienți, după ce au învățat să parazitizeze pe alte plante și chiar pe ciuperci. Astfel de reprezentanți ai florei, așa-numitele plante micheterotrofe, se găsesc cel mai adesea în păduri și în colțurile întunecate ale zonei, unde alți membri ai lumii vegetale pur și simplu nu pot supraviețui.
Un exemplu izbitor de astfel de plante sunt orhideele care cresc în pădurile tropicale și temperate și parazitizează diverse tipuri de ciuperci, pe care le păcălește să se aprovizioneze cu substanțe nutritive și minerale. Există zeci de specii de alte plante cu flori care duc un stil de viață similar.
McLean și colegii săi au descoperit o plantă care a dus acest proces la concluzia logică - și-a pierdut complet capacitatea nu numai de a obține în mod independent zaharuri doar prin fotosinteză, ci și de a descompune nutrienții „furați” folosind oxigen. S-a dovedit a fi vâscul comun, o plantă parazitară cu care ramurile europene își decorează casele în perioada Crăciunului și a Anului Nou.
Analizând genomul acestui reprezentant al florei, autorii articolului au atras atenția asupra lungimii neobișnuit de scurtă a acelei părți a acesteia care controlează activitatea mitocondriilor - „stații energetice” celulare în care se oxidează glucoza și alți nutrienți și se produc molecule de ATP, o „monedă energetică” celulară.
În trecutul îndepărtat, mitocondriile erau organisme independente, dar ulterior s-au contopit cu strămoșii plantelor și animalelor și au devenit treptat parte din celulele lor, pierzând aproape toate genele, majoritatea „mutându-se” în ADN-ul nuclear. Din acest motiv, contracția acestei părți a genomului la vâsc a interesat, dar nu i-a surprins pe geneticieni.
Cu toate acestea, au existat motive de surpriză - s-a dovedit că genele responsabile pentru activitatea așa-numitului „complex I”, un set cheie de enzime mitocondriale, au dispărut complet atât de ADN-ul nuclear cât și de cel mitocondrial. Aceste proteine, după cum explică oamenii de știință, sunt responsabile pentru „arderea” carbohidraților și a altor substanțe nutritive din celulele tuturor substanțelor multicelulare și utilizarea energiei lor în alte scopuri.
Video promotional:
Întrebarea este: cum supraviețuiește vâscul? După cum au arătat experimentele ulterioare ale McLean și colegii săi, aceste plante produc molecule de ATP folosind glicoliză și alte tipuri de metabolism „fără oxigen”, a căror eficiență este de zece ori mai mică.
În plus, unele dintre moleculele „monedei energetice”, după cum bănuiesc oamenii de știință, vâscul pur și simplu fură de la proprietar. Ambii, potrivit geneticienilor, explică de ce acești paraziți sug sucuri neobișnuit de mari din ramurile victimelor lor.
Acum, McLean și colegii săi analizează ADN-ul multor alte specii de plante parazite, testând dacă vâscul este cu adevărat unic în această privință.
