Senin, 20 Juni 2011

Evolusi Mampu Mengurangi Ukuran Genom dengan Cepat




Jumat, 22 April 2011 - "Kami mempertimbangkan bahwa genom selada thale menjadi lebih efisien sebagai bentuk yang diperoleh melalui evolusi."
Masuk akal jika mengasumsikan bahwa dua jenis tanaman yang berkerabat dekat akan memiliki cetak biru genetik yang sama. Namun, para ilmuwan dari Max Planck Institute for Developmental Biology di Tübingen, bekerja sama dengan tim peneliti internasional, sekarang untuk pertama kalinya telah menerjemahkan keseluruhan genom selada batu berdaun-kecapi (Arabidopsis lyrata), berkerabat dekat dengan selada thale (Arabidopsis thaliana), model tanaman yang sering digunakan oleh para ahli genetika. Mereka menemukan bahwa genom selada batu berdaun-kecapi berukuran lima puluh persen lebih besar dibandingkan dengan selada thale.
Selain itu, perubahan ini muncul selama periode yang sangat singkat dalam kasus evolusi. Analisa genom baru berkualitas tinggi ini akan memberikan dasar bagi studi banding lebih lanjut tentang ekologi, fungsi dan evolusi dari tanaman genus Arabidopsis.
Ukuran genom di antara spesies yang berbeda dari kerajaan tanaman secara signifikan bervariasi. Pada batas atas spektrum yang saat ini dikenal, para ilmuwan telah mengidentifikasi rempah Paris atau simpul cinta-sejati (Paris quadrifolia), di mana genomnya seribu kali lebih lama dibandingkan dengan tanaman karnivora dari genus Genlisea. Bagaimanapun juga, tanaman ini berkerabat sangat jauh, yang hampir tidak mungkin untuk mengidentifikasi kekuatan evolusi yang bekerja di dalam spesies individual.
Dengan demikian, para peneliti dari Fakultas Biologi Molekular Detlef Weigel di Max Planck Institute for Developmental Biology di Tübingen bekerja sama dengan tim peneliti internasional yang tengah meneliti genom spesies yang erat berkerabat dengan selada thale (Arabidopsis thaliana), tanaman yang mungkin paling banyak dipelajari dalam genetika tanaman bunga. Spesies yang dimaksud adalah selada batu berdaun-kecapi (Arabidopsis lyrata) yang, sama seperti selada thale, tanaman ini tidak memupuk diri.
“Selada thale dan selada batu berdaun-kecapi berbagi leluhur yang sama sekitar sepuluh juta tahun yang lalu, setelah garis keturunan evolusi mereka menyimpang,” jelas Ya-Long Guo dari MPI for Developmental Biology.
Genom dari selada thale telah sepenuhnya diterjemahkan saat ini: memiliki urutan 125 juta pasang basa, yang juga disebut sebagai huruf-huruf alfabet genetik, dan meliputi 27.025 gen yang didistribusikan pada lima kromosom.
Urutan genom filum selada batu berdaun-kecapi dari Amerika Utara menghasilkan suatu urutan basa yang, pada 207 juta pasang basa atau huruf, lebih dari 50 persennya lebih besar dibandingkan dengan selada thale. Namun, para ilmuwan berasumsi bahwa urutan hurufnya tidak membentuk kata dan teks yang bermakna dalam semua bidang genom, dan bahwa perbedaan antara kedua spesies dari keluarga sawi (Brassicaceae) ini, dalam hal jumlah gen, tidak begitu penting: selada batu berdaun-kecapi memiliki sekitar 32.670 gen yang didistribusikan ke delapan kromosom.
Para peneliti juga menetapkan bahwa elemen-elemen yang cukup besar telah menghilang dari beberapa bagian genom selada thale. Namun, sebagian besar perbedaan ukuran genom dua spesies ini dicatat oleh ratusan ribu penghapusan kecil yang sebagian besar muncul di wilayah yang terletak di antara gen atau pada transposon, urutan DNA yang dapat bergerak.
Sebuah genom yang lebih kecil muncul untuk menawarkan keuntungan selama seleksi alam individu. Hal ini didukung dengan rincian berikut dari temuan terbaru: transposon yang memiliki efek negatif terhadap gen di sekitarnya tampak sangat rentan terhadap penghapusan melalui seleksi. Menurut para ilmuwan, elemen-elemennya masih tetap menghilang dari genom selada thale. “Kami berasumsi bahwa genetik nenek moyang yang sama dari kedua tanaman ini adalah jauh lebih luas diawetkan di dalam selada batu berdaun-kecapi – mereka juga memiliki delapan kromosom. Kami mempertimbangkan bahwa genom selada thale menjadi lebih efisien sebagai bentuk yang diperoleh melalui evolusi,” kata Ya-Long Guo.
Apa yang mengejutkan para peneliti Tübingen adalah seberapa besar genom selada batu berdaun-kecapi dibandingkan selada thale. Melalui analisis mereka, para ilmuwan telah meletakkan fondasi untuk informasi lebih lanjut pada bagaimana evolusi tanaman dapat mulai berlaku pada tingkat gen dan molekul.
Para peneliti dari Max Planck Institute for Developmental Biology yang terlibat dalam studi ini: Juni Cao, Stephan Ossowski, Korbinian Schneeberger, Ya-Long Guo dan Detlef Weigel.


Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More

 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes | Powerade Coupons