Пузырчатка горбатая относится к самому крупному роду хищных растений, представители которого встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды. Пузырчатка живет на поверхности воды в теплых водоемах, кроме того, иногда ее выращивают в аквариумах. Растение охотится на рачков-дафний, нематод, личинок комаров и других мелких существ с помощью крошечных пузырьков-ловушек, откачивая из них воду. Жертва касается чувствительных волосков на «сдувшемся» пузырьке, его клапан открывается, и жертву вместе с водой затягивает в ловушку — все это происходит меньше чем за миллисекунду, поэтому пузырчатка считается самым быстрым хищным растением в мире.
В 2013 году группа под руководством Виктора Альберта и Стефана Шустера опубликовала первую расшифровку генома Utricularia gibba: тогда ученые выяснили, что у нее на удивление небольшой и компактный геном, лишь 3% которого составляет «мусорная» или некодирующая ДНК, — это рекорд для известных геномов цветковых растений. Теперь эта же группа провела более детальное исследование, пытаясь понять, как эволюционировала пузырчатка.
«Мы использовали методы биоинформатики, чтобы определить гены, которые у этого вида сохранялись и усиливались, и выделились именно те из них, которые связаны с хищным образом жизни растения», — сказал Альберт, чьи слова приводит пресс-служба Университета штата Нью-Йорк в Буффало.
В частности, ученые нашли в геноме пузырчатки так называемые тандемные повторы — повторяющиеся фрагменты ДНК, которые обычно удаляются в ходе эволюции вида (то есть сохранившиеся повторы, скорее всего, дают организму какое-то эволюционное преимущество). Пузырчатка, по мнению авторов исследования, очень активно редактировала свой геном, так что найденные ими повторы, по-видимому, имеют для растения большое значение.
Среди найденных тандемных повторов были, например, гены, кодирующие белки, которые «переваривают» другие белки, то есть пищу пузырчатки, и переносят пептиды, их «осколки», между клетками растения. Кроме того, повторялись гены, регулирующие кислотность внутри пузырька-ловушки и эластичность ее стенок, толщина которых составляет всего две клетки.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ранее другая группа ученых нашла «гены плотоядности» — общие генетические особенности у всех плотоядных растений.
Ольга Добровидова