Обикновеният имел, символ на католическата Коледа, се оказа уникално растително царство, което не знае как да разгражда захарите с кислород и да използва енергията си за производството на клетъчна енергия, според учените в статия, публикувана в списанието Current Biology.
„Наши колеги наскоро откриха, че имелът няма гени, свързани с кислородно дишане в митохондриите. Мислехме, че са се „преместили“в някаква друга част на генома, и се удивихме, когато разбрахме, че имелът напълно се е отървал от тази част от метаболитната машина на клетката. Смяташе се за съществена част от клетките на всички многоклетъчни създания “, казва Андрю Маклийн от John Innes Center в Норич, Великобритания.
Ботаниците откриха сравнително отдавна, че някои растения са загубили в далечното минало способността да фотосинтезират и самостоятелно да извличат хранителни вещества, научили се да паразитизират върху други растения и дори гъбички. Такива представители на флората, така наречените микохетеротрофни растения, най-често се срещат в горите и в тъмните кътчета на района, където други членове на растителния свят просто не могат да оцелеят.
Ярък пример за такива растения са орхидеите, които растат в тропически и умерени гори и паразитизират различни видове гъбички, които те подмамят да се снабдяват с хранителни вещества и минерали. Има десетки видове други цъфтящи растения, които водят подобен начин на живот.
Маклийн и неговите колеги откриха растение, което доведе този процес до своя логичен завършек - то напълно загуби способността не само да получава захари само чрез фотосинтеза, но и да разгражда „откраднатите“хранителни вещества, използвайки кислород. Оказа се, че обикновеният имел, паразитно растение, чиито клони европейците украсяват домовете си по време на Коледа и Нова година.
Анализирайки генома на този представител на флората, авторите на статията обърнаха внимание на необичайно късата дължина на онази част от нея, която контролира работата на митохондриите - клетъчни „енергийни станции“, в които глюкозата и другите хранителни вещества се окисляват и се получават молекули ATP, универсална клетъчна „енергийна валута“.
В далечното минало митохондриите са били независими организми, но по-късно те са се сливали с предците на растенията и животните и постепенно ставали част от техните клетки, губейки почти всички гени, повечето от които „се премествали“в ядрена ДНК. Поради тази причина свиването на тази част от генома при имел интересува, но не изненадва генетиците.
Въпреки това имаше причини за изненада - оказа се, че гените, отговорни за работата на така наречения „комплекс I“, ключов набор от митохондриални ензими, напълно изчезнаха както от ядрената, така и от митохондриалната ДНК. Тези протеини, както обясняват учените, са отговорни за "изгарянето" на въглехидрати и други хранителни вещества в клетките на всички многоклетъчни вещества и използването на тяхната енергия за други цели.
Промоционално видео:
Въпросът е как оцелява тогава имелът? Както показват допълнителни експерименти на Маклийн и неговите колеги, тези растения произвеждат ATP молекули, използвайки гликолиза и други „безкислородни“видове метаболизъм, чиято ефективност е десет пъти по-ниска.
Освен това някои от молекулите на „енергийната валута“, както подозират учените, имелът просто краде от собственика. И двамата, според генетиците, обясняват защо тези паразити изсмукват необичайно големи количества захари от клоните на жертвите си.
Сега Маклийн и неговите колеги анализират ДНК на много други видове паразитни растения, тествайки дали имелът е наистина уникален в това отношение.
