Kulingana na ripoti iliyochapishwa katika eLife, njia za ulinzi ambazo mimea hutumia kutambua na kukabiliana na wadudu wa kawaida, kiwavi, aliibuka kutoka kwa jeni moja ambayo ilibadilika kwa mamilioni ya miaka, ripoti Lango la Phys.org.
Utafiti uliofanywa na wanasayansi wa Washington umeonyesha kwamba baadhi ya mimea, kama vile soya, imepoteza jeni hii ya kinga kwa muda, lakini wataalamu wanashauri kwamba kurejesha jeni (kupitia kuzaliana, uhandisi wa jeni) kunaweza kusaidia kulinda mazao kutokana na kushindwa kwa mazao.
Hali ya afya ya mmea inategemea mfumo wa kinga ambayo hurithi. Katika mimea, hii inamaanisha kurithi aina fulani za vipokezi vya utambuzi wa muundo ambavyo vinaweza kugundua vimelea mbalimbali vya magonjwa na peptidi na kusababisha mwitikio ufaao wa kinga.
Kurithi aina sahihi za vipokezi vya utambuzi wa muundo kunaweza kuruhusu mimea kutambua vitisho na kukabiliana na magonjwa na wadudu.
Ili kujaza pengo hili, timu iliazimia kutambua matukio muhimu ya mageuzi ambayo yaliruhusu mimea kukabiliana na tishio la kawaida: kiwavi. Aina za jamii ya mikunde, zikiwemo maharagwe na mbaazi zenye macho meusi, tayari zilijulikana kuwa na uwezo wa kipekee wa kukabiliana na peptidi zinazozalishwa kwenye midomo ya viwavi wanapotafuna majani ya mimea.
Wanasayansi walichunguza jenomu za kundi hili la mimea kwa undani ili kuona kama kipokezi cha utambuzi wa muundo cha kawaida kinachoitwa kipokezi cha inceptin (INR) kimebadilika kwa mamilioni ya miaka, kupata au kupoteza uwezo wa kutambua viwavi.
Waligundua kwamba jeni moja ya kipokezi yenye umri wa miaka milioni 28 inalingana kikamilifu na mwitikio wa kinga wa mimea kwa peptidi za viwavi. Pia waligundua kuwa kati ya wazao wa mababu wa zamani zaidi wa mmea ambao kwanza walitengeneza jeni la kipokezi, kuna spishi kadhaa ambazo haziwezi kujibu peptidi za viwavi, ambayo ni kwamba, wamepoteza jeni hili.
Ili kuelewa jinsi jeni hili la kale lilipata uwezo wa kutambua peptidi mpya katika vimelea vya kisasa vya magonjwa, timu ilitumia mbinu inayoitwa mpangilio wa mababu, ambapo walichanganya habari kutoka kwa vipokezi vyote vya kisasa. jeni kutabiri mlolongo wa asili katika umri wa miaka milioni 28. Kipokezi hiki cha babu kiliweza kujibu peptidi za viwavi. Hata hivyo, toleo la zamani kidogo lenye mabadiliko 16 katika mfuatano wa vipokezi halikufaulu.
Hii historia ya kijenetiki, pamoja na vielelezo vya kompyuta vinavyoonyesha jinsi miundo ya vipokezi vya kale na vya kisasa vinaweza kutofautiana, vinatoa dalili za jinsi kipokezi kilibadilika. Hii inapendekeza kwamba zaidi ya miaka milioni 32 iliyopita, kichocheo kipya cha jeni kilianzishwa kwenye jenomu ya mmea wa babu, ikifuatiwa na mageuzi ya haraka ya aina mbalimbali za kipokezi kipya. Mojawapo ya aina hizi ilipata uwezo wa kukabiliana na peptidi za viwavi, na uwezo huu mpya sasa unashirikiwa na spishi kadhaa za jamii ya kunde.
Katika siku zijazo, wanasayansi wanatumai kujifunza zaidi kuhusu michakato ya kiwango cha jenomu ambayo hutoa utofauti mpya wa vipokezi na kutambua vipokezi ambavyo bado havijajulikana katika vikundi vya mimea. Kama zaidi na zaidi Kwa data ya jeni, mbinu kama hizo zinaweza kutambua vipokezi "vilivyokosekana" ambavyo ni sifa muhimu za kurejeshwa kwenye mimea ili kusaidia kulinda mazao.