Annons

Återkoppling: Epigenetik bakom Peloria

I artikeln om Linnés monstruösa gulsporre, Peloria, nämns inte en intressant upptäckt.

I lejongap, som är närbesläktad med gulsporre, finns en mutation som ger upphov till liknande peloriska blommor och det är känt vilken gen som förändrats. En brittisk forskargrupp undersökte motsvarande gen hos den peloriska gulsporren och upptäckte då att DNA-sekvensen är oförändrad. Ändå är denna gen direkt inblandad i att gulsporren muteras!

Det visade sig att genen tystas genom att DNA förses med metylgrupper, en mekanism som reglerar vilka gener som är aktivt verksamma. DNA-metylering förs ofta vidare vid celldelning och kan hos växter, t.ex. Peloria, vara ärftligt. Denna "genetik ovanpå genetiken" kallas epigenetik. Peloria är den första mutationen i en vilt växande population som visat sig ha epigenetisk grund.

Metylering är inblandat i en enskild växts olika anpassningar till förändringar i miljön, exempelvis i hur köld kontrollerar blomning hos backtrav. Pelorian är knappast någon anpassning, utan mutationen verkar enbart vara en försämring. Men Peloria visar alltså att metylering kan ärvas. Om adaptiva metyleringsmönster kunde föras vidare till avkomman på liknande sätt (den nämnda köldeffekten kan det dock inte), skulle miljöpåverkan på en individ faktiskt ärvas - vilket vi ju har fått lära oss är omöjligt!

När en gen har tystats påverkas den inte längre av det naturliga urvalet. Slumpmässiga mutationer kan då förstöra genen permanent. Vissa biologer har spekulerat över att epigenetiken på så vis skulle kunna snabba på evolutionen i adaptiv riktning. Hur det än är med detta, så ger Peloria upphov till lika intressanta frågor för dagens biologer som för Linné.

MATS. E. SVENSSON

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

2

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
11 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Kommentarer

Jag vill först och främst tacka Mats E. Svensson för hans återkoppling. Peloria, alltså Linnés monster, har fascinerat biologer enda sedan Linnés tid och fortsätter i allra högsta grad att göra så. Men metyleringen av den gen som styr detta är inte den primära förklaringen till varför mutationen fortfarande finns kvar i naturen. Den primära orsaken är fortfarande höjd i dunkel.Metylering av DNA har fascinerat molekylärnbiologer udner ca tio års tid nu. Ibland benämns metyleringen som "den femte nukleinsyran", trots att den verkar vara inblandad i framför allt genreglering. Metyleringen kan bestämma om en gen är avstängd (tyst) eller påsatt. Men det är intressant att notera att vid många fall där metylering är inblandat i genregleringsmutationer verkar transposoner eller mikrosatelliter vara inblandade. Medan metyleringen inte påverkar DNA sekvensen i sig, så är det vad transposoner och mikrosatelliter gör. Det finns mer att läsa om detta spännande ämne i senaste nummret av Nature Genetics (Focus), http://www.nature.com/nrg/journal/v8/n4/full/nrg2072.htmlI den undersökning som Svensson refererar till, publicerad i Nature 1999 av Cubas, Vincent och Cohen, har en (1) pelorisk gulsporre undersökts. Gulsporren kom inte från en naturlig population, utan från en kultur som hållits i labb en längre tid. Cubas med flera gjorde ett ordentligt arbete i labbet och letade bland annat efter transposoner i DNA sekvensen innan den metylerade genen, som de benämnde LCYC. De fann inte några sådana. Fyndet att genen LCYC var metylerad hos Peloria skapade stor uppmärksamhet i forskarvärlden. Flera artiklar har sedan utvecklat nya idéer kring hur metyleringen kan påverka evolutionen (t ex Kalisz & Purugannan 2004). Men redan Cubas m fl visade att metyleringen försvann efter en viss tid från de plantor de odlade. Metyleringen kan därför inte ha någon betydande påverkan på mutationshastigheten i en viss gen. Dessutom kan Peloria inte sprida sig med frön, och är därför i det närmaste en evolutionär återvänsgränd. Runt Uppsala har vi funnit Peloria på fyra - fem platser. Dessutom har vi funnit att peloriska blommor är vanligt på plantor som annars har vanliga gulporreblommor. Peloria kan inte bilda frö i naturen, så mutationen måste uppstå ånyo eller bäras av "heterozygoter". Jag vill också påminna om att redan Hugo de Vries korsade fram peloria ur vanliga gulsporrar (med en pelorisk blomma) redan 1901 (de Vries 1901, Mutationsteori). Det verkar därför troligt att det finns en genetisk komponent i DNA som på något sätt orsakar det förändrade metyleringsmönstret hos LCYC. Om någon forskare kunde hitta den komponenten så skulle peloria vara ett lysande studieobjekt för att visa på hur skadliga mutationer kan bibehållas i naturliga populationer. Fram för mer intressanta diskussioner mellan evolutionära ekologer och molekylärbiologer!Emil Nilsson

Jag har sökt på nätet efter detta då jag helt plötsligt har fått 3 st plantor, olika färger, med en spetsigare variant av Fingerborgsblomma och med jätteblomma/blommor upptill.
Dom växer intill en jordhög jag sparat fr förra året vi grävde bort jord från tomtens norrsida. Skulle vara intressant att veta mer. Kanske ska tillägga att det brukar dyka upp prästkragar samt de större rosa (vet inte vad dom heter - ser också ut som en prästkrage) med siamesisk ihopväxt. Känns som om det är något i jorden...

Lägg till kommentar