Учёные расшифровали ключевые участки генома омелы белой

Исследователям из Университета Лейбница в Ганновере (LUH) впервые удалось получить детальные данные о геноме европейской омелы белой (Viscum album). Геном этого растения-полупаразита, известного своими лечебными свойствами, ранее не поддавался анализу из-за исключительно большого размера — около 90 миллиардов нуклеотидов, что примерно в 30 раз больше человеческого генома.

Метод исследования

Учёные во главе с Люси Шрёдер, доктором Хансом-Петером Брауном и доктором Хельге Кюстером использовали особый подход. Вместо прямого анализа гигантской ДНК они изолировали транскрипты генома (РНК), кодирующие белки омелы, и с помощью ферментов превратили их в более короткие молекулы ДНК, пригодные для систематического секвенирования.

Ключевые результаты

  • Определено более 39 000 последовательностей генов омелы и предсказаны соответствующие белковые последовательности.
  • Впервые проведена систематическая инвентаризация белков и ферментов омелы, а также её метаболических путей.
  • Среди них обнаружены как универсальные для растений ферменты, так и специфические белки омелы — вискотоксины и висколектины, обладающие значительным лекарственным потенциалом.
  • Установлено, что кодирующие белки участки ДНК омелы отличаются особенно высокой стабильностью по сравнению с другими цветковыми растениями, что может объяснять её устойчивость к стрессам.

Значение работы

«Изучая паразитов и полупаразитов, мы можем многому научиться, — объясняет доктор Ханс-Петер Браун. — Если определённые структуры отсутствуют, становится понятнее, для чего они нужны и как именно функционируют». Например, омела имеет особый механизм дыхания, изучение которого может помочь понять нарушения дыхательной цепи у людей и животных при заболеваниях.

Доступ к данным и перспективы

Результаты проекта, опубликованные в журнале The Plant Journal, представляют собой начало систематической молекулярной характеристики омелы. Для содействия дальнейшим исследованиям создана общедоступная база данных, в которой размещены более 39 000 последовательностей генов. Учёные ожидают, что её использование значительно ускорит будущие исследования этого уникального растения.

База данных доступна по адресу: viscumalbum.pflanzenproteomik.de/