A: Sie sind alle durch Epigenetik verbunden.
Präsentiert das Erste Annals of Botany Spezialseminar* am Plant Sciences Department der Oxford University am 31. März Professor Jeff Chen (Universität von Texas) erklärte, wie sein Interesse an Polyploidie (der Besitz von mehr als den üblichen diploiden Chromosomensätzen) ihn zu einem Verständnis der Hybridvitalität geführt hatte – wo Kreuzungen zwischen verschiedenen Pflanzenlinien Pflanzen mit höheren Erträgen als jeder Elternteil hervorbringen können und vielleicht die wichtigste Herausforderung darstellen der modernen Pflanzenzüchtung.
Vor einiger Zeit erkannte Jeff, dass die verschiedenen Chromosomensätze von Polyploiden irgendwie miteinander kommunizierten und durch den Eintritt in die neue und komplexe Welt von Epigenetik – wo Modifikationen von Chromatinproteinen und nicht-sequenzverändernde chemische Veränderungen der DNA zu vererbbaren Merkmalen führen können – konnte er zeigen, dass dies durch Populationen kleiner, nicht-kodierender RNA-Moleküle geschieht. Er demonstrierte dem Publikum anhand einer Reihe von Experimenten, wie dies funktioniert. Arabidopsis Seine Arbeitsgruppe hatte bei Polyploiden und Hybriden entdeckt, dass epigenetische Systeme den Grad und den Rhythmus der Expression von Genen regulieren, die an der Photosynthese und am Stärkestoffwechsel beteiligt sind.
In diesen leistungsstarken Polyploiden und Hybriden wurden diese Gene tagsüber in hohem Maße exprimiert, und zwar um ein Vielfaches stärker als bei ihren Eltern. Wann und wie genau diese Expressionsmuster entstehen, bedarf weiterer Forschung. Jeff wies jedoch unter Berufung auf unveröffentlichte Arbeiten aus seinem Labor darauf hin, dass die während der Befruchtung durch kleine RNA-Populationen hergestellten „Beziehungen“ zwischen den Genomen eine wichtige Rolle dabei spielen, welche Gene in welchen Genomen während der frühen Entwicklung exprimiert werden.
* Annals of Botany Spezialseminare – eine Reihe von Seminaren, die von durchgeführt werden Annals of Botany Herausgeber, die herausragende Forscher der Pflanzenwissenschaften dabei unterstützen, Vorträge an ihren Universitäten und Instituten zu halten. [↩]
Labor-Webseite: http://polyploidy.biosci.utexas.edu/
Schlüsselpapier: Ni, Z., Kim, E., Ha, M., Lackey, E., Liu, J., Zhang, Y., Sun, Q. und Chen, ZJ (2009) Veränderte zirkadiane Rhythmen regulieren die Wachstumskraft bei Hybriden und Allopolyploiden. Natur 457: 327-331 doi:10.1038 / nature07523 (Mendeley)
Bewertung: Chen, ZJ (2010) Molekulare Mechanismen von Polyploidie und Hybridkraft. Trends in Plant Science 15: 57-71. doi:10.1016/j.tplants.2009.12.003 (Mendeley)
Relevante AoB Reviews zur Epigenetik
(i) Grant-Downton, R. und Dickinson, HG (2005) Epigenetik und ihre Bedeutung für die Pflanzenbiologie. 1. Das epigenetische Netzwerk in Pflanzen. Annals of Botany 96: 1143-1164. doi:10.1093/aob/mci273 (Mendeley)
(ii) Grant-Downton, R. und Dickinson, HG (2006) Epigenetik und ihre Bedeutung für die Pflanzenbiologie; Die „epigenetische Epiphanie“. 2. Epigenetik, Evolution und darüber hinaus. Annals of Botany 97: 11-27. doi:10.1093/aob/mcj001 (Mendeley)
