Originea mutațiilor ereditare la arbori

Oamenii de știință au folosit pădurea Guiana ca decor pentru cercetările lor, ceea ce a dus la o serie de descoperiri cu privire la această întrebare fundamentală în biologie. Rezultatele au fost publicate la 27 februarie în revista PNAS.
Copacii tropicali se află în centrul acestui studiu. Aceștia sunt esențiali pentru reglarea climei, menținerea biodiversității și furnizarea de resurse cruciale pentru numeroase comunități locale. Prin urmare, înțelegerea modului în care aceștia evoluează genetic este de o importanță vitală pentru conservarea diversității biologice și pentru găsirea unor soluții durabile de adaptare la presiunile de mediu cu care se confruntă.
Scopul acestui studiu a fost de a identifica mutațiile acumulate în timpul creșterii a doi arbori tropicali eșantionați în Guyana Franceză, o zonă acoperită în proporție de 96% de pădure tropicală. Cercetătorii au fost interesați de distribuția acestor mutații de-a lungul arhitecturii arborelui, în raport cu posibilele efecte ale luminii (UV) și de transmiterea lor la embrionii din fructe.
Prin secvențierea ADN-ului ramurilor expuse în mod diferit la lumina soarelui, cercetătorii nu au constatat niciun efect al UV asupra apariției mutațiilor în acești doi arbori tropicali, spre deosebire de animale. Deși majoritatea acestor mutații sunt rare în țesuturile acestor arbori, acest studiu relevă că, datorită numărului lor mare, ele se transmit la fructe și, prin urmare, la urmașii acestora. Aceste mutații rare, necunoscute până acum, se adaugă la rezervorul de diversitate genetică al acestor specii tropicale. Această nouă materie primă pentru motorul evoluției este esențială pentru ca acestea să se adapteze la schimbările de mediu.
Acest progres major, posibil datorită noilor instrumente de secvențiere și analiză a genomului, ne îmbogățește considerabil înțelegerea biologiei arborilor tropicali.
Datorită progreselor recente din domeniul genomicii, două genomuri de înaltă calitate, inedite până acum, ale unor arbori tropicali, angelica și boabele tari, oferă o explorare în profunzime a geneticii arborilor. Eșantionarea frunzelor de pe 18 ramuri ale acestor arbori, cu o înălțime de peste 40 de metri, a permis compararea datelor de secvențiere a ADN-ului din frunze cu genomurile de referință de la baza trunchiului și detectarea noilor mutații apărute de-a lungul ramurilor în timpul vieții acestor arbori, folosind metode de ultimă oră transferate de la oncologia umană la genomica plantelor. Mutațiile detectate sunt în mare parte foarte rare în țesuturi și afectează toți cromozomii indivizilor. Ereditatea acestor noi mutații a fost demonstrată prin identificarea lor selectivă în secvențierea genomului fructelor, deschizând noi perspective pentru înțelegerea surselor de diversitate genetică la arborii tropicali.