University of Missouri växtforskare fann att mobilt DNA kan spela en viktig roll i växtanpassning.
"Mobilt DNA har potential att göra djupgående förändringar i växtgenom, och det har en effekt på växternas förmåga att anpassa sig och överleva i olika miljöer", säger Timothy Vision, curatorernas framstående professor i växtvetenskap och chef för Christopher S. Bond Life Sciences Center vid MU. "Växter med mer mobilt DNA är mer benägna att ha nya gener som kan ge fördelaktiga egenskaper, såsom sjukdomsresistens eller tolerans mot torka eller värme."
Växtfysiologen Vision fann också att mobilt DNA kan hjälpa växter att undvika de negativa konsekvenserna av inavel.
"Växter förökar sig ofta genom självbefruktning, vilket är besläktat med mänsklig incest. Problemet är att inavel kan leda till genetiska defekter, precis som det kan hos människor", säger Vision. "Intressant nog fann vi att växter med mer mobilt DNA bättre kunde undvika de skadliga effekterna av inavel än växter med mindre."
Evolutionsbiologen Austin Mast fann att mobilt DNA också kan vara adaptivt och ge konditionsfördelar för djur också.
"Många transponerbara element anses ofta vara värdelösa DNA-parasiter, men vi fann att transponerbara element faktiskt kan hjälpa en art att trivas i vissa miljöer", säger Mast, biträdande professor vid institutionen för biologiska vetenskaper vid MU. "Till exempel fann vi att fruktflugepopulationerna var mer benägna att överleva och föröka sig när transponerbara element var närvarande jämfört med populationer som saknade transponerbara element."
Vision och Mast förklarade att fördelarna med mobilt DNA kommer till en evolutionär kostnad.
"Fördelen med mobilt DNA är att det relativt enkelt kan skapa nya gener", säger Mast. "Detta kan dock också vara problematiskt eftersom de allra flesta förändringar som transposerbara element orsakar sannolikt är skadliga. De flesta transposon-inducerade mutationer kommer sannolikt att försämra genfunktionen i den utsträckningen att en ny variant kommer att vara skadlig och därför elimineras från befolkningen. Så den evolutionära omsättningen är oerhört hög för transposerbara element, och många utvecklas för att spridas genom genomet mer än andra, trots de potentiella negativa evolutionära aspekterna av transposoner, fann vårt arbete att det kan vara en nettokonditionsfördel med att ha fler transposoner.
Forskarna förklarade att deras arbete kastar nytt ljus över hur mobilt DNA kan vara en drivkraft bakom evolutionen och vissa arters kondition framför andra.
"Berättelsen om hur transposoner och värdar utvecklas tillsammans är fascinerande," sa Mast. "Transposoner ses ofta som genomets gissel, men vår forskning visar att de faktiskt kan vara fördelaktiga för värden när värden befinner sig i en föränderlig miljö."
