Ongeveer 86 miljoen jaar geleden, na een fout in de celdeling, verdubbelde het hele wieluchia-genoom tijdens een periode van toenemende en langdurige droogte in de regio – misschien vormde de Namib-woestijn zelf, Tao Wan, een botanicus in de Fairy Lake Botanical Garden in Shenzhen, China, en hoofdauteur van de studie. Hij zei dat “extreme stress” vaak wordt geassocieerd met genoomduplicatiegebeurtenissen.
Dr. Leech, een co-auteur van de studie, voegde eraan toe dat de dubbele genen ook worden vrijgemaakt van hun oorspronkelijke functies, waardoor ze mogelijk nieuwe functies krijgen.
Dr. Wan zei echter dat het verkrijgen van meer genetisch materiaal kosten met zich meebrengt. “De primaire activiteit van het leven is DNA-replicatie, dus als je een groot genoom hebt, kost het echt energie om het leven in stand te houden”, vooral in zo’n barre omgeving.
Om het nog erger te maken, bestaat een groot deel van het Willwichia-genoom uit “niet-significante” zelfreplicerende DNA-sequenties die reverse transposons worden genoemd. Nu moet deze rotzooi worden gerepliceerd en gerepareerd, “zei Dr. Leech.
Onderzoekers ontdekten een “explosie” van transposon-activiteit 1 tot 2 miljoen jaar geleden, waarschijnlijk als gevolg van verhoogde temperatuurstress. Maar om dit tegen te gaan, onderging het Willwichia-genoom uitgebreide genetische veranderingen die ongewenst DNA tot zwijgen brachten, via een proces dat DNA-methylatie wordt genoemd.
Dr. Wan zei dat dit proces, samen met andere selectieve krachten, het volume en de kosten van actief onderhoud van de Welwitschia-replicatie-DNA-bibliotheek aanzienlijk heeft verminderd, waardoor het “een efficiënt, goedkoop genoom” is geworden.
Uit de studie bleek ook dat wielwichia andere genetische modificaties op de bladeren heeft verborgen.
Het gemiddelde blad van een plant groeit uit de toppen van de plant, of de toppen van de stengel en takken. Dr. Wan zei dat het oorspronkelijke uiteinde van de wieluchia afsterft, en dat de bladeren in plaats daarvan vloeien uit een zwak deel van de anatomie van de plant, het basale weefsel, dat de plant van nieuwe cellen voorziet. Een groot aantal kopieën of verhoogde activiteit van sommige genen die betrokken zijn bij efficiënt metabolisme, celgroei en stressbestendigheid in deze regio kan deze regio helpen om te blijven groeien onder ernstige omgevingsstress. In een wereld die steeds warmer wordt, kunnen de genetische lessen van Wielwichia mensen helpen gewassen te verbouwen die taaier en minder dorstig zijn.
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
