1994년에 등산객들은 호주 시드니에서 서쪽으로 약 100km 떨어진 울레미 국립공원(Wollemi National Park) 계곡에서 자라는 이상한 나무 무리를 발견했습니다. 한 등산객이 공원 서비스 동식물학자에게 이 사실을 알렸고, 그 동식물학자는 식물학자에게 잎 샘플을 보여주었습니다. 결국 그들은 공룡이 지구를 배회한 이후 본질적으로 시간이 얼어붙은 고대 종을 대표한다는 것이 결정되었습니다.
일부 사람들은 “살아있는 화석”이라고 부르는 윌렘 소나무(윌리엄미아 노빌리스)는 구석기 시대까지 거슬러 올라가는 보존된 유적과 거의 동일합니다. 백악기 (1억4천5백만년 전 ~ 6천6백만년 전). 현재 야생에는 이 나무가 60그루밖에 남지 않았고, 이 완고한 생존자들은 이 지역의 산불로 인해 위협을 받고 있습니다. 그는 ~였다 멸종된 것으로 추정됨 약 2백만년 전.
이제 호주, 미국, 이탈리아의 과학자들이 바로 그 일을 해냈습니다. 게놈을 해독하다, 독특한 발달과 번식 습관을 강조하고 보존 노력을 돕습니다. 이 논문은 8월 24일 사전 인쇄 데이터베이스 bioRxiv에 게재되었으며 동료 검토를 거치지 않았습니다.
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소나무 그는 26개의 염색체를 가지고 있다 그것은 놀라운 122억 개의 염기쌍을 포함하고 있습니다. 이에 비해 인간의 염기쌍은 약 30억 개에 불과합니다. 게놈의 크기에도 불구하고 윌렘 소나무는 유전적 다양성이 극도로 낮기 때문에 약 10,000년에서 26,000년 전에 병목 현상(개체 수가 극적으로 감소했을 때)이 존재했음을 시사합니다.
사실 식물은 유전물질을 많이 교환하지 않습니다. 나머지 나무들은 대부분 절단을 통해 스스로 복제하여 번식하는 것으로 보이며, 여기서 빨판이 밑부분에서 나와 새로운 나무가 됩니다.
이들의 희귀성은 부분적으로 게놈 내 위치를 변경할 수 있는 DNA의 뻗기인 “점핑 유전자” 또는 트랜스포존의 수가 많기 때문일 수 있습니다. 이 요소들은 또한 게놈의 크기를 나타냅니다. 국립과학재단(National Science Foundation)의 식물 게놈 연구 프로그램 책임자인 Gerald Schoenknecht는 Live Science에 “가장 작은 식물 게놈과 가장 큰 식물 게놈은 대략 동일한 수의 유전자를 가지고 있습니다.”라고 말했습니다. “크기의 큰 차이는 일반적으로 트랜스포존에서 비롯됩니다.” Schönknecht는 연구에 참여하지 않았지만 국립과학재단(National Science Foundation)에서 자금을 지원했습니다.
좋다 트랜스포존 새로운 위치로 점프함으로써 DNA 분자의 “문자” 순서를 변경하여 유전자 돌연변이를 일으키거나 되돌릴 수 있습니다. 그들은 삽입 부위에 기능성 DNA나 DNA 변화를 가지고 있을 수 있으며, 따라서 유기체의 진화에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
트랜스포존이 유해한 돌연변이를 일으킨다면 기후 변화 및 기타 요인으로 인해 인구 감소에 기여했을 수 있다고 연구진은 말했습니다. 이러한 스트레스가 많은 조건으로 인해 식물이 클론 재생산으로 전환하게 되었을 수도 있습니다. 트랜스포존의 증가는 유성생식과 관련이 있기 때문에 무성생식의 변화는 유해한 돌연변이를 도입할 가능성을 감소시켰을 수 있습니다. 역설적이게도 나무는 여전히 유성생식에 의존하고 있지만 트랜스포손은 유전적 다양성을 증가시키는 역할을 하여 적어도 일시적으로 변화하는 환경에 대한 회복력을 더 높일 수 있었을 것입니다.
Schocknecht는 “모든 경우의 99%에서 돌연변이는 아마도 좋은 생각이 아닐 것입니다.”라고 말했습니다. “그러나 수백만 년이 지나면서 도움이 되는 1%가 종을 발전시킬 수 있습니다. 이 경우에는 약간의 이점이 있었을 수도 있습니다.”
게놈을 해독하면 울레미 소나무가 질병에 취약한 이유도 밝혀졌습니다. 파이토프토라 계피역병을 일으키는 병원성 물곰팡이입니다. 나무의 질병 저항성 유전자는 더 넓은 잎의 발달과 관련된 일종의 RNA에 의해 억제됩니다. 라임 소나무는 대부분의 침엽수와 달리 넓은 바늘을 가지고 있습니다.
따라서 더 넓은 잎의 발달은 질병 저항성을 억제하고 병원성 위협에 종을 노출시켰을 수 있으며, 이는 불법적으로 보호 지역을 방문한 등산객에 의해 우연히 추적되었을 수 있습니다. P. 계피 재배 식물에 흔합니다.
야생에는 4마리의 작은 개체군만이 남아 있지만, 소나무는 소나무를 보존하고 고유한 생물학을 연구하기 위한 노력의 일환으로 식물원 및 기타 기관에서 널리 전파되었습니다. 이 종은 심각한 멸종 위기에 처한 것으로 간주됩니다. 국제자연보전연맹.
따라서 울레미 소나무의 게놈을 분석하는 것은 단순히 학문적 호기심이 아니라 이 종의 생존에 심각한 영향을 미칩니다.
김애란은 bsnewspaper.com의 필진으로 뉴스, 정치, 경제, 기술, 스포츠, 엔터테인먼트, 라이프스타일 등 다양한 분야의 소식을 다룹니다. 독자들이 중요한 이슈를 쉽게 이해할 수 있도록 명확하고 균형 잡힌 보도에 중점을 두고 있으며, 유용한 정보와 시의성 있는 내용을 전달합니다. 또한 현재의 주요 사건과 독자들의 관심사에 맞는 이야기를 알기 쉽게 풀어내는 데 힘쓰고 있습니다.