Jauhiainen ilmeisesti suojautuu kasvilta nappaamallaan geeninpätkällä. Kuva: Shutterstock
Jauhiainen ilmeisesti suojautuu kasvilta nappaamallaan geeninpätkällä. Kuva: Shutterstock

Etelänjauhiainen on napannut kasveilta geenin, joka suojaa sitä kasvien tuottamilta myrkyiltä.

Luonnossa elämä on jatkuvaa asevarustelua saalistajien ja saaliseläinten välillä. Miekantekijänä toimii evoluutio, joka hioo eliöiden geeniperimää parhaiten ympäristöön sopivaksi.

Kasvitkin joutuvat kehittämään puolustuskeinoja niitä syöviä hyönteisiä vastaan.

Kiinalais-sveitsiläinen tutkimusryhmä selvitti erään tuhohyönteisen geeniperimää ja teki ällistyttävän havainnon. Hyönteinen on napannut itseensä kasvilta geenin, joka suojelee sitä kasvien tuottamilta myrkyiltä.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Tällaista geeninsiirtoa kasvista hyönteiseen ei ole koskaan aiemmin havaittu. Ennennäkemätön tutkimustulos on julkaistu arvostetussa Cell-tiedelehdessä.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Ryhmä tarkasteli siis etelänjauhiaisen (Bemisia tabaci) geenejä.

Tämä pieni, hieman kirvaa muistuttava hyönteinen on maailmalla merkittävä viljelyskasvien tuholainen.

Jauhiaiselle kelpaa ruoaksi melkein mikä vain: se nakertaa tomaatteja, kurkkuja, bataatteja, kaalia ja noin viittäsataa muutakin kasvia.

Kasvit yrittävät suojautua jauhiaisilta ja muilta tuholaisilta tuottamalla erilaisia fenoliyhdisteitä, jotka ovat hyönteisille myrkyllisiä.

Mutta jauhiainen onkin tehnyt itselleen suojakilven: eräs geeni suojaa sitä näiltä fenoliyhdisteiltä, ja tämä geeni, nimeltään btpmat1, on tullut kasveilta itseltään.

Jauhiainen ei tietysti ole geeniä tarkoituksella napannut. Taustalla on luonnon oma geenimuuntelu, joka ei käytännössä poikkea ihmisen harjoittamasta muokkauksesta. On tapahtunut horisontaalinen geeninsiirto.

Geenit eivät noin vain siirry lajista toiseen.

Välittäjäksi tarvitaan esimerkiksi virus. Virukset tunkeutuvat soluihin ja voivat napata itselleen geneettistä materiaalia, joka voi sitten siirtyä viruksen kyydissä toiseen eliöön.

Ihminen tekee tätä tarkoituksella esimerkiksi viljelykasveja muokatessaan, mutta luonnossa vaaditaan onnekas sattuma.

Tutkijoiden arvion mukaan kasvin geeni on pompannut jauhiaiseen ainakin 30 miljoonaa vuotta sitten, ellei jo aiemmin.

Todennäköisyys tällaiselle tapahtumalle ei ole kovin suuri, mutta kun ajatellaan, että miljardit jauhiaiset pörräävät miljardeissa kasveissa miljoonien vuosien ajan, niin ennen pitkää arpa osuu kohdalle.

Geeni on ollut jauhiaiselle hyödyllinen, ja niinpä se on säilynyt ja levinnyt evoluutiossa.

”Tätä on evoluutio ehtinyt varmaan optimoimaankin”, sanoo kasvinjalostustieteen professori Teemu Teeri Helsingin yliopistosta.

Teeri pitää tutkimusta jämeränä ja löydöstä erittäin kiinnostavana.

”Tämä jauhiaisen malonyylitransferaasi muistuttaa niin paljon kasvien malonyylitransferaasia, ettei ole epäilystäkään sen alkuperästä. Kirjoittajat osoittavat, että geeni on liittynyt osaksi hyönteisen perimää, se on saanut myös toimivat säätelyalueet ja geeni toimii nimenomaan suolessa.”

Malonyylitransferaasi tarkoittaa hyönteisen aineenvaihdunnan entsyymiä, jonka tuotantoa kasvin geeni siis säätelee.

Kasveissa kuten tomaateissa tämä geeni ilmeisesti suojelee kasvia itseään niiltä kemikaaleilta, joita se tuottaa hyönteisiä vastaan. Jauhiaiselle sama geeni antaa teräsvatsan – se ei ole fenoliyhdisteistä millänsäkään.

Kun tutkijat ovat nyt löytäneet jauhiaisen salaisen aseen, he voivat kääntää sen ötökkää vastaan ja kehittää ympäristöystävällisen keinon torjua näitä tuholaisia.

Tutkijat peukaloivat kokeessa tomaatin geeniperimää niin, että kasvi tuotti erästä rna-molekyyliä, joka sammutti jauhiaisilta tämän kemiallisen suojakilven. Kun jauhiaiset popsivat näitä muunneltuja tomaatteja, ne kuolivat lähes kaikki.

Koska tämä mekanismi on niin täsmällinen, sen avulla voitaisiin torjua jauhiaisia vaikuttamatta haitallisesti muihin eliöihin. Esimerkiksi kirvat ja punkit eivät olleet muunnelluista tomaateista millänsäkään.

Nyt havaittiin siis ensimmäistä kertaa geenin pompanneen kasvista hyönteiseen, mutta luonnossa tällainen geenien pomppiminen on sinänsä hyvin yleistä. Sitä tapahtuu erityisesti bakteereilla.

Kahvipensaita nakertavalla kahvikuoriaisella esimerkiksi on eräältä mikrobilta siirtyneitä geenejä, jotka auttavat ötökkää sulattamaan kasvisoluja tehokkaammin ja ottamaan niistä enemmän ravintoa irti.

Muutama vuosi sitten havaittiin, että kaikki syötävät bataattilajikkeet ovat muuntogeenisiä – niillä on bakteerilta siirtyneitä geenejä. Tämä tutkimus julkaistaan Yhdysvaltiain tiedeakatemian Pnas-julkaisussa.

Maaperässä muhivilta agrobakteereilta on siirtynyt bataatteihin eräitä geenejä, jotka vaikuttavat kasviin suotuisasti. Siirtymä on tapahtunut luonnossa tuhansia vuosia sitten, ennen kuin ihminen edes ryhtyi bataattia viljelemään.

Bakteerin dna:ta on joka ikisessä bataatissa.

”Se on luonnon tekemä gmo [geneettisesti muunneltu organismi]”, Teeri sanoo.

Yeni Mihova
Seuraa 
Viestejä4870

Järkisyitä kirjoitti:
Taitaapi olla juttu kirjoitettu näin huhtikuun alkua piristämään... :-)

Höps. Horisontaalinen geeninsiirto on ihan arkipäivää luonnolle.

Ja orkkis on julkaistu 25.3.2021

https://fi.wikipedia.org/wiki/Horisontaalinen_geeninsiirto

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00164-1

Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins

Why so serious?

Sisältö jatkuu mainoksen alla