Arabidopsis thaliana
© Marie-Lan Nguyen / Wikimedia Commons / CC-BY 2.5.
Arabidopsis thaliana, thale cress, mišje uho ili arabidopsis, mala je cvjetnica porijeklom iz Euroazije i Afrike
Uobičajena je zabluda da evolucija ima osjećaj smjera, ideju koju biološki štreberi diljem svijeta neprestano pokušavaju ispraviti. No nova istraživanja otkrivaju da u ovoj zabludi možda postoji privid istine, barem više nego što smo ikada mogli shvatili.
"Uvijek smo smatrali da je mutacija u osnovi nasumična u cijelom genomu", kaže biljni znanstvenik Grey Monroe sa Sveučilišta u Kaliforniji. "Ispostavilo se da je mutacija vrlo neslučajna i nenasumična na način koji koristi biljci. To je potpuno nov način razmišljanja o mutaciji."
Da bi genetska mutacija (ili varijanta) uopće nastala, nekoliko stvari mora ići kako treba. Prvo, DNK se mora promijeniti unutar stanica zametne linije - stanica koje prenose svoj genetski materijal na potomstvo organizma.

To bi moglo uključivati ​​promjenu jednog "slova" u DNK sekvenci, kroz UV oštećenje, na primjer, ili gubitak gena, ili miješanje cijelog kromosoma zbog pogrešaka kada se genetski materijal kopira i prenosi. Tada ovo oštećenje mora izbjeći nekoliko staničnih mehanizama koji su tu da spriječe prijenos takvih promjena. To uključuje sustave za popravak DNK, ili za ekstremne mutacije, programiranu staničnu smrt.

Ako mutacija izbjegne ove procese, tada se može prenijeti na sljedeću generaciju.

Ali za one koji uzrokuju promjene, nastavljaju li se do sljedećih generacija može biti podložno hirovima prirodne selekcije.

U ovom trenutku se smatralo da evolucija obavlja većinu razvrstavanja između dobrih i loših mutacija. Na primjer, ako mutacija ometa opstanak biljke ili životinje, malo je vjerojatno da će ostati dugo.

Dok selekcijske sile mogu ograničiti koje se mutacije prenose kroz generacije, sama se mutacija općenito smatra nepredvidivim bacanjem kockica u genetskoj biblioteci organizma.

Monroe i suradnici koristili su biljni ekvivalent laboratorijskog štakora - prethodno spomenutu thale cress - kako bi testirali pretpostavku da je mutacija doista nasumično raspoređena po genomu. Analizirali su genome 400 biljnih linija, a na njihovo iznenađenje to nisu pokazali njihovi podaci.

Umjesto toga, otkrili su da su određena područja biljnog genoma daleko sklonija mutacijama od drugih.
"Ovo su zaista važne regije genoma", kaže Monroe. "Područja koja su biološki najvažnija su ona koja su zaštićena od mutacije."
Poznavanje načina na koji thale opterećuje kockice kada su u pitanju mutacije moglo bi imati implikacije ne samo na druge biljke, već i na razumijevanje evolucije i bolesti kod gotovo svih vrsta.
"To znači da možemo predvidjeti koji geni će vjerojatnije mutirati od drugih i daje nam dobru ideju o tome što se događa"

"Ovo je uzbudljivo jer bismo čak mogli iskoristiti ova otkrića da razmislimo o tome kako zaštititi ljudske gene od mutacije."