ทีมวิจัยรายงานว่าต้นมะละกอมีโครโมโซม Y ที่อายุน้อยที่สุดที่เคยพบมา โครโมโซมเพศนั้นเป็นวิวัฒนาการใหม่ที่ไม่มีรูปแบบของโครโมโซม Y ที่สมบูรณ์
โครโมโซมของมะละกอที่มียีนสำหรับผู้ชายนั้นดู เว็บสล็อต ไม่แตกต่างจากโครโมโซมอื่นๆ ของพืช Ray Ming จากศูนย์วิจัยการเกษตรแห่งฮาวายในเมือง Aiea อธิบาย การทำแผนที่ทางพันธุกรรมในระดับละเอียดบ่งชี้ลักษณะสองลักษณะของโครโมโซม Y Ming และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานในวันที่ 22 มกราคมNature บริเวณที่กำหนดเพศชายของมะละกอไม่สลับยีนกับบริเวณที่สอดคล้องกันของโครโมโซมคู่ครอง และบริเวณ Y แสดงสัญญาณของการเสื่อมสภาพทางพันธุกรรม เดโบราห์ ชาร์ลสเวิร์ธแห่งมหาวิทยาลัยเอดินบะระกล่าวว่า “ไม่ใช่เรื่องที่รีบร้อนที่จะเรียกสิ่งนี้ว่าโครโมโซม Y หรืออย่างน้อยก็คือ Y ที่กำลังพัฒนา” การค้นพบนี้สนับสนุนทฤษฎีวิวัฒนาการว่าโครโมโซมเพศเกิดขึ้นได้อย่างไร
บอริส วิสคอต ผู้เชี่ยวชาญด้านโครโมโซมเพศจากพืช จากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสาธารณรัฐเช็ก ในเมืองเบอร์โน กล่าวว่า เท่าที่วิวัฒนาการของโครโมโซม Y เกี่ยวข้อง มะละกอเป็นก้าวแรกๆ ที่อาจศึกษาได้เร็วที่สุดในตอนนี้
“ความรู้เรื่องเพศในพืชนั้นน้อยมาก” Vyskot กล่าว มีเพียงประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของพันธุ์ไม้ดอก ซึ่งรวมถึงพืชที่คุ้นเคยบางชนิด เช่น ฮ็อพ อินทผาลัม และผักโขม ที่แยกเพศออกจากกัน ต้นมะละกอสามารถออกเพศผู้ หญิง หรือกระเทยได้
พืชบางชนิดที่แยกเพศไม่ได้มีโครโมโซมเพศที่ดูแตกต่างจากคู่ของมัน ตัวอย่างเช่นกัญชาทำ แต่ต้นวิลโลว์ดูเหมือนจะไม่เป็นเช่นนั้น Charlesworth กล่าว
สำหรับพืช โครโมโซมเพศที่แยกจากกันอาจเกิดเพียงประมาณ 20 ล้านถึง
หมิงกล่าวเมื่อ 25 ล้านปีก่อน ในทางตรงกันข้าม โครโมโซม Y ของมนุษย์มีอายุตั้งแต่ 200 ล้านถึง 320 ล้านปีก่อน ตำแหน่งทั่วไปของยีนที่กำหนดเพศชายของมะละกอเป็นที่รู้จักก่อนที่ทีมของหมิงจะเริ่มดำเนินการ นักวิจัยใช้เครื่องหมายพันธุกรรมเพื่อสร้างแผนที่โดยละเอียดของพื้นที่รอบๆ ยีนนั้น แม้ว่าจะยังไม่ได้จัดลำดับดีเอ็นเอของภูมิภาคก็ตาม
“พวกเขาได้ถ่ายทอดพันธุกรรมที่สวยงามมามากมาย” ชาร์ลสเวิร์ธกล่าว “เป็นชัยชนะที่ได้รับรายละเอียดจำนวนนี้”
ในการสุ่มตัวอย่างต้นมะละกอมากกว่า 2,000 ต้น Ming และเพื่อนร่วมงานของเขาไม่พบหลักฐานของการแลกเปลี่ยนยีนหรือการรวมตัวใหม่ระหว่างบริเวณที่กำหนดตัวผู้กับโครโมโซมคู่ที่ใกล้เคียงกัน
หากไม่มีการรวมตัวกันใหม่ระหว่างโครโมโซม โครโมโซม Y มักจะเสื่อมสภาพ นักวิจัยมะละกอรายงานว่าบริเวณกำหนดเพศของโรงงานแห่งนี้เริ่มสูญเสียยีนสำหรับลักษณะที่ไม่เกี่ยวกับเพศและสะสม DNA ผิดปกติ ภูมิภาคนี้มีความหนาแน่นของยีนเพียง 62 เปอร์เซ็นต์ของโครโมโซมมะละกอที่เหลือ นอกจากนี้ยังแสดงองค์ประกอบทางพันธุกรรมอันธพาลเพิ่มขึ้น 28 เปอร์เซ็นต์และปริมาณ DNA เกือบสามเท่าด้วยการวางแนวกลับด้าน
Vyskot ยินดีกับการศึกษาเกี่ยวกับมะละกอด้วยจีโนมที่มีขนาดเล็กมาก แต่เขากล่าวว่าพืชชนิดอื่นๆ ก็ถือได้ว่าเป็นงานวิจัยเกี่ยวกับวิวัฒนาการของโครโมโซมเพศด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่น นักวิจัยบางคนกำลังตรวจตับซึ่งในช่วงชีวิตหนึ่งมีโครโมโซมเพียงชุดเดียว อย่างไรก็ตาม Vyskot กล่าวว่า “เราสามารถคาดหวังความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในการทำความเข้าใจจีโนมของมะละกอ ซึ่งมีความสำคัญทั้งสำหรับการวิจัยขั้นพื้นฐานและการปรับปรุงพันธุ์พืช”
เมื่อมันกระทบกับโปรตีนจากแบคทีเรีย แสงจะกระตุ้นปฏิกิริยาต่อเนื่องที่ทำให้โปรตีนปล่อยแสงออกมาเองในที่สุด เนื่องจากพัลส์เลเซอร์ประกอบด้วยสเปกตรัมสีกว้าง ๆ โดยแต่ละสีสอดคล้องกับพลังงานจำเพาะ แสงที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่างทำให้มองเห็นพลังงานต่างๆ ที่เล่นอยู่ภายในโปรตีนได้อย่างชัดเจน แผนที่ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอนแต่ละตัวประสานการเคลื่อนไหวของพวกเขาอย่างไรในขณะที่พวกมันกระแทกพลังงานไปมา: การเลื่อนไปทางซ้ายหรือขวาแสดงว่าอิเล็กตรอนเชื่อมต่อกัน ในขณะที่การเลื่อนในแนวตั้งบ่งชี้ว่าพลังงานถูกส่งหรือรับ
วิธีการดังกล่าวทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถแยกแยะความแตกต่างของการกระโดดแบบสุ่มของพลังงานหรือพฤติกรรมของอนุภาค ออกจากการเคลื่อนที่แบบคลื่นของอิเล็กตรอนที่มีพฤติกรรมร่วมกัน การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Physical Review Lettersเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์จำลองได้ดีขึ้นว่าผลกระทบของควอนตัม เช่น ความเชื่อมโยงกันนั้นมีอิทธิพลต่อการถ่ายโอนพลังงานในการสังเคราะห์ด้วยแสงอย่างไร Mercer กล่าว
“เราต้องการตาคู่ที่ดีกว่าเพื่อดูว่าโมเลกุลทำหน้าที่อย่างไร” เขากล่าว เว็บสล็อต
