Генетикам вдалося розшифрувати геном маку

Вченими розшифровано повний геном маку.

Група вчених з Великобританії, Австралії та Китаю розшифрувала повний геном маку і встановила, як саме рослина отримала гени, необхідні для синтезу морфіну та інших алкалоїдів. Дослідники встановили, що геном маку двічі переживав повну дуплікацію, інформує Ukr.Media.

Вчені стверджують, що геном Papaver somniferum становить 2,72 мільярда підстав – лише на 400 мільйонів менше, ніж у людини – і поділений між 11 парами хромосом. Значну його частину (майже 71%) складають довгі повтори.

Дослідникам вдалося встановити, що перше подвоєння відбулося до відділення сучасного сімейства макових від жовтецевих. Друге сталося близько 7,8 мільйона років тому, коли мак вже мав деякі гени, які беруть участь у метаболічному шляху синтезу алкалоїдів. Дуплікація дозволила одній з отриманих копій генів виконувати свої звичайні функції, а другій – відносно вільно змінюватися, набуваючи нові здібності. Сьогодні в ДНК маку виділяється група з 15 генів, які синтезують ферменти, необхідні на різних етапах синтезу ізохінолінових алкалоїдів та їх попередників.

Ключовим з них, який бере участь у самому першому кроці синтезу, виявився ген STORR, який утворився в результаті злиття разом фрагментів генів оксидоредуктази та цитохрому P450. Це сталося десятки мільйонів років тому, між давніми і порівняно недавніми подіями дуплікація, – і мак отримав здатність виробляти алкалоїди. Ну а ферменти, що беруть участь у більш пізніх етапах синтезу морфіну, з’явилися пізніше – вже після дуплікації 7,8 мільйони років тому.