Den vanliga mistelten, en symbol för katolisk jul, har visat sig vara ett unikt växterike som inte vet hur man bryter ned socker med syre och använder sin energi för att producera cellulär energi, säger forskare i en artikel publicerad i tidskriften Current Biology.
”Våra kollegor fann nyligen att mistel saknar gener förknippade med syreandning i mitokondrier. Vi trodde att de hade "flyttat" till någon annan del av genomet och blev förvånade när vi insåg att mistel helt hade blivit av med den delen av cellens metaboliska maskin. Det ansågs vara en väsentlig del av cellerna från alla multicellulära varelser,”sa Andrew McLean från John Innes Center i Norwich, Storbritannien.
Botaniker har funnit relativt länge sedan att vissa växter förlorat i avlägset förflutna förmågan att fotosyntetisera och självständigt utvinna näringsämnen, efter att ha lärt sig parasitera på andra växter och till och med svampar. Sådana företrädare för floran, de så kallade mycoheterotrofiska växterna, finns oftast i skogar och i mörka hörn av området, där andra medlemmar i växtvärlden helt enkelt inte kan överleva.
Ett slående exempel på sådana växter är orkidéer som växer i tropiska och tempererade skogar och parasiterar olika slags svampar, som de lurar att förse sig med näringsämnen och mineraler. Det finns dussintals arter av andra blommande växter som leder en liknande livsstil.
McLean och hans kollegor upptäckte en växt som tog denna process till sin logiska slutsats - den förlorade fullständigt förmågan inte bara att oberoende få socker endast genom fotosyntes, utan också att bryta ner "stulna" näringsämnen med syre. Det visade sig vara den vanliga mistel, en parasitväxt vars grenar européerna dekorerar sina hem med under jul och nyår.
Genom att analysera genomet för denna representant för floran, författarna av artikeln uppmärksammade den ovanligt korta längden på den del av den som kontrollerar arbetet med mitokondrier - cellulära "energistationer" där glukos och andra näringsämnen oxideras och ATP-molekyler produceras, en universell cellulär "energivaluta".
I det avlägsna förflutet var mitokondrier oberoende organismer, men senare slogs de samman med förfäderna till växter och djur och blev gradvis en del av deras celler, efter att ha förlorat nästan alla gener, varav de flesta "flyttade" till kärn-DNA. Av denna anledning inträffade, men inte förvånad, genetikers sammandragning av denna del av genomet.
Ändå fanns det orsaker till överraskning - det visade sig att generna som var ansvariga för arbetet med det så kallade "komplexet I", en nyckeluppsättning av mitokondriella enzymer, helt försvann från både kärn- och mitokondriell DNA. Dessa proteiner är, som forskare förklarar, ansvariga för att "bränna" kolhydrater och andra näringsämnen i cellerna i alla flercelliga ämnen och använda deras energi för andra ändamål.
Kampanjvideo:
Frågan är, hur överlever mistel då? Som ytterligare experiment av McLean och hans kollegor visade, producerar dessa växter ATP-molekyler med glykolys och andra "syrefria" typer av metabolism, vars effektivitet är tio gånger lägre.
Dessutom stal några av molekylerna i "energivaluta", som forskarna misstänker, mistel helt enkelt från ägaren. Båda förklarar, enligt genetiker, varför dessa parasiter suger ovanligt stora mängder socker från offrens grenar.
Nu analyserar McLean och hans kollegor DNA från många andra parasitväxter och testar om mistel är verkligen unik i detta avseende.
