Ученые из Сингапура, Малайзии и Гонконга прочитали геном дуриана цибетинового (Durio zibethinus) – тропического дерева семейства мальвовых, в равной мере знаменитого как превосходным вкусом своих плодов, так и их отвратительным запахом.
Плод дуриана размером до 30 сантиметров и весом до 5 килограммов заключен в плотную оболочку покрытую шипами. В природе зрелые плоды падают с деревьев, оболочки их трескаются и сильный запах мякоти привлекает млекопитающих: циветт или виверр, которые способствуют распространению семян дуриана. Индонезийские охотники даже используют плоды дуриана в качестве приманки. Людям же этот запах кажется отвратительным и напоминает запах гнилого лука. Тем не менее дуриан выращивают на плантациях в Индонезии, странах Индокитая, на юге Индии и на Филиппинах, так как вкус его плодов оценивается очень высоко.
Один из авторов нынешнего исследования профессор Те Бин Теан (Teh Bin Tean) из Национального онкологического центра в Сингапуре рассказывает, что всю жизнь был большим любителем дуриана и давно задавался вопросом, какой ген придает ему столь противный запах. Для выделения генома был выбран сорт дуриана Musang King, запах которого выделяется даже среди других дурианов. Ученые сравнили геномную последовательность дуриана с тремя другими растениями семейства мальвовых, геномы которых были прочитаны ранее: какао (Theobroma cacao) и двумя видами хлопчатника (Gossypium raimondii и Gossypium arboreum). Они определили, что общий предок дуриана и хлопчатника существовал около 66 – 70 миллионов лет назад, а дерево какао отделилось от этой группы немного раньше – до 82 миллионов лет назад.
Для определения активности генов дуриана были исследованы транскриптомы в его клетках, то есть все РНК, строящиеся на основе имеющейся ДНК. Именно они определяют, какие гены в данной клетке работают, а какие – нет. Ученые проанализировали транскриптомы из клеток корней, листьев, ствола и плодов дуриана. Оказалось, что в плодах большую активность проявляют гены, ответственные за фермент MGL (метионин-гамма-лиазу). Этот фермент регулирует синтез летучих серосодержащих веществ из аминокислот метионина и цистеина. У дуриана оказалось четыре копии данного гена, что в два раза больше, чем у хлопчатника, а у какао ген метионин-гамма-лиазы и вовсе представлен только в одном экземпляре. В других органах растения данный ген неактивен.
Итоги работы опубликованы в журнале Nature Genetics.
