Как растение с "неправильным" числом хромосом смогло стать широко распространённым и плодовитым видом? Ответ на этот вопрос нашли генетики из Германии и Чехии, раскрыв удивительный механизм, позволяющий шиповнику одновременно быть и клоном, и половым организмом.
Шиповник обыкновенный (Rosa canina) — один из самых известных диких кустарников, любимый за декоративность и лекарственные плоды. Но с точки зрения генетики он уникален: его клетки содержат не два, а целых пять наборов хромосом. Обычно такая «полиплоидность» приводит к бесплодию, так как мешает нормальному половому размножению.
Тем не менее, шиповник научился обходить это препятствие. В процессе, называемом мейоз канина, только два набора хромосом участвуют в половом размножении, тогда как остальные три копируются напрямую — без изменений, только через яйцеклетку. Это позволяет растению передавать часть генома «как есть», сохраняя при этом разнообразие.
Недавнее международное исследование объяснило, как именно происходит такое разделение. Секрет оказался в центромерах — особых участках хромосом, к которым крепятся белки деления клетки. Учёные обнаружили, что у «клонируемых» хромосом центромеры крупнее и активнее, чем у остальных.
«Благодаря крупным центромерам с высокой связью с CENH3, шиповник буквально “отбирает” нужные хромосомы для следующего поколения»
— Олег Шичалин, кандидат химических наук, сотрудник ИТПМ ДВФУ
Эти различия позволяют шиповнику нарушить стандартные законы наследования, совмещая половое и бесполое размножение в одном организме. Такой механизм — редкость в природе, особенно среди цветковых растений.
Более того, открытие может иметь и практическое применение. Многие важные сельхозкультуры также имеют сложную хромосомную структуру, что делает их нестабильными при размножении. Понимание «трюка» шиповника может помочь стабилизировать урожайность и повысить выживаемость таких растений, открывая дорогу к новым устойчивым сортам.
Источник: Nature
