گوجه‌فرنگی‌هایی که نردبان تکاملی را معکوس رفته اند!_صبح سریع
به گزارش صبح سریع
هنگامی محققان دانشگاه کالیفرنیا ریورساید (UC Riverside) این گوجه‌فرنگی‌های عقب‌مانده را اشکار کردند، در حال بازدید محصولات جزایر گالاپاگوس بودند تا نقش آلکالوئیدها را در ساختار آنها فهمیدن کنند.
این محصولات متعلق به خانواده بادنجانیان همانند سیب‌زمینی، بادنجان و گوجه‌فرنگی، این مولکول‌های تلخ‌مزه را برای پشتیبانی به دفع شکار توسط قارچ‌ها، حشرات و دیگر حیوانات تشکیل می‌کنند. با این حال، آلکالوئیدهای زیاد می‌توانند گیاه را برای انسان سمی کنند.
آدام جوزویاک(Adam Jozwiak)، زیست‌شیمیدان مولکولی در دانشگاه کالیفرنیا ریورساید و نویسنده مهم این مطالعه او گفت: گروه ما سخت تلاش کرده است تا مرحله های مربوط به سنتز آلکالوئید را اشکار کند تا بتوانیم آن را کنترل کنیم.
چیزی که آنها به طور اتفاقی به آن برخوردند، چیزی می بود که این باور رایج را که اگرچه برخی از موجودات زنده امکان پذیر از طریق فرآیند تکامل، صفات قدیمی خود را بازیابی کنند، اما این کار را دقیقاً از همان مسیرهای ژنتیکی انجام نمی‌دهند، به چالش می‌کشید.
آنها دسته‌ای از گیاهان گوجه‌فرنگی را در جزایر غربی گالاپاگوس که از نظر زمین‌شناسی جدیدتر می باشند، اشکار کردند که ترکیبی سمی از آلکالوئیدها را تشکیل می‌کردند که شبیه با آلکالوئیدهای تشکیل شده توسط خویشاوندان بادنجانی است که میلیون‌ها سال پیش وجود داشته‌اند.
با این حال، گیاهان گوجه‌فرنگی در جزایر شرقی قدیمی‌تر، همان ترکیبی از آلکالوئیدها را تشکیل می‌کردند که در گوجه‌فرنگی‌های کشت‌شده مدرن یافت می‌شود.
محققان با کاوش عمیق‌تر دریافتند که علت تشکیل ترکیبی باستانی از آلکالوئیدها توسط گیاهان منطقه غربی، تحول در چهار اسید آمینه در یکی از آنزیم‌های این گیاهان است. این تحول که به نظر آنها به گمان زیادً ناشی از شرایط سخت‌تر حاضر در جزایر غربی بوده است، آرایش ساختار مولکولی آلکالوئید را تحول داده و آن را سمی‌تر کرده است.
برای آزمایش این یافته، آنها همین تحول را در گیاهان تنباکو القا کردند که آنها نیز از نظر تکاملی تحول جهت دادند و اغاز به بیرون ریختن آلکالوئیدهای قدیمی کردند.
سپس این تیم از دی‌ان‌ای گیاهان گوجه‌فرنگی امروزی برای انجام یک آزمایش مدل‌سازی منفعت گیری کرد تا نشان دهد که این گیاه قبل از تکامل، چطور بوده است. مطمئناً هنگامی مدل اجرا شد، نشان داد که گیاهان باستانی دقیقاً با مشخصات گیاهانی که در جزایر گالاپاگوس غربی امروزی یافت خواهد شد، مطابقت داشته‌اند.
در حالی که مفهوم «تکامل معکوس» او گفت و گو‌برانگیز است، «جوزویاک» می‌گوید یافته‌های آنها دقیقاً همین را مشخص می کند. این که گوجه‌فرنگی‌ها در زمان به عقب برگشته‌اند تا همان ترکیبات دقیق را به همان روشی که خویشاوندان باستانی خود تشکیل می‌کردند، بازتولید کنند.
او گفت: برخی از مردم به این نوشته باور ندارند، اما شواهد ژنتیکی و شیمیایی به برگشت به حالت اجدادی اشاره دارد. مکانیسم آن وجود دارد. این اتفاق واقع رخ داده است.
«جوزویاک» می‌گوید این یافته‌ها می‌تواند دانشمندان را وادار کند تا فرگشت(تکامل) را به گفتن یک فرآیند سیال‌تر و کمتر خطی مورد بازنگری قرار دهند و احتمالا حتی این ایده را در نظر بگیرند که اگر محیط‌های آنها به قدر کافی تحول کند، این چنین فرآیندی می‌تواند در انسان‌ها نیز رخ دهد.
وی این چنین می‌گوید که کار تیمش می‌تواند دریچه‌ای به سوی نوع جدیدی از مهندسی ژنتیک بگشاید.
«جوزویاک» در آخر او گفت: اگر فقط چند اسید آمینه را تحول دهید، می‌توانید یک مولکول کاملاً متفاوت به دست آورید. این دانش می‌تواند به ما در مهندسی داروهای تازه، طراحی مقاومت بهتر در برابر آفات یا حتی تشکیل محصولات با سمیت کمتر پشتیبانی کند، اما ابتدا باید بفهمیم که طبیعت چطور این کار را انجام می‌دهد. این مطالعه گامی به سوی آن مقصد است.
این یافته‌ها در مجله Nature Communications انتشار شده است.
دسته بندی مطالب