Alpide sümbolina tuntud eedelveisi päritolus on mõistatus, mida tema DNA alles avama hakkab. Uus genoomiuuring viitab, et taime pärilikkusaine kujunes kahe esivanemaliini kohtumisel ning mõlema pärand on selles tänini alles. Ühe liini lähima uuritud sugulase leidsid teadlased Itaalia mägedest. Teise päritolu on endiselt teadmata.
Nii saab muusikalist „Helisev muusika” tuttav valge mägilill perekonnaloo, millest laul ei räägi. Kui „Edelweissi” autorid Richard Rodgers ja Oscar Hammerstein on teada, siis lille enda päritolu väljaselgitamiseks tuli teadlastel läbi uurida miljarditest märkidest koosnev DNA.
Rohan Bhardwaji ja kolleegide bioRxivis avaldatud eelretsenseerimata uurimus keskendub alpi jänesekäpale (Leontopodium nivale subsp. alpinum) ehk eedelveissile. Teadlased koostasid Austria Tiroolist kogutud ühe taime genoomi ning võrdlesid seda Itaalia Apenniinides Gran Sasso piirkonnas kasvava lähedase alamliigi DNA-ga.
Austria taime genoom sisaldas ligikaudu 3,15 miljardit DNA-aluspaari ja jagunes 48 kromosoomiks. Need moodustasid neli kaheteistkümnest kromosoomist koosnevat komplekti. Sellist nelja komplektiga seisundit nimetatakse tetraploidsuseks.
Nelja komplekti olemasolu oli aga alles lähtekoht. Kas ühe esivanemaliini genoom kahekordistus või said kokku kahe eri liini genoomid?
Erinevust võib kujutleda raamatukoguna. Ühel juhul oleks riiulis neli eksemplari samast väljaandest, teisel juhul kaks eksemplari ühest ja kaks teisest. Raamatuid on ühepalju, ent nende sisu reedab erineva päritolu.
Selle vahe tuvastamiseks võrdlesid teadlased tuhandete geenirühmade sugulussuhteid. Üheksas kromosoomirühmas kaheteistkümnest kordus sama muster: neli komplekti jagunesid kaheks omavahel lähedasemaks paariks. Ka DNA järjestuste sarnasus toetas seda jaotust. Autorite tõlgenduse järgi sobib tulemus seletusega, et kaks esivanemaliini ristusid ja sellega kaasnes genoomi kahekordistumine.
Gran Sasso taime DNA sobitus paremini ühe kromosoomikomplektide paariga. Itaalia liin on seega ühe esivanemaliini lähim uuritud sugulane. Tulemus ei tõesta siiski, et just see liin osales kunagises ristumises. Teise osalise pärand on Austria taime DNA-s eristatav, kuid tema päritolu jäi selgitamata.
Teadlased uurisid ka seda, kuidas kahe liini pärand samas taimes toimib. Üldpilt oli üsna tasakaaluline: geenide ja korduva DNA osakaalud olid sarnased ning kummagi liini geenid ei domineerinud avaldumises üle kogu genoomi.
Kolmandas kromosoomirühmas ilmnes aga erand. Seal leidus suur DNA-lõik, mille suund oli ümber pöördunud ja mille sees oli ka dubleeritud piirkondi. Selles piirkonnas avaldusid ühe esivanemaliini geenikoopiad tugevamalt.
Teise liini geenidega seostus samal ajal rohkem DNA metüleerimist ehk keemilisi märgiseid, mis võivad mõjutada geenide kasutamist. Need leiud langesid samas piirkonnas kokku, kuid põhjuslik seos pole tõestatud. Uuring ei näita, kas avaldumiserinevuse põhjustasid märgised, DNA ümberkorraldus või midagi muud.
Kahe liini ühinemise aeg jääb samuti lahtiseks. Autorid hindasid Austria ja Itaalia taime kloroplastiliinide lahknemise ajaks umbes 20 600 aastat tagasi, kuid hinnangu ebakindlus on suur. Kloroplastid on fotosünteesiga tegelevad rakuosad, millel on oma DNA. Nende sugupuu ei anna otsest kuupäeva rakutuuma genoomide ühinemisele.
Töö tugineb ühele Austria võrdlusgenoomile ja ühe Itaalia taime võrdlusandmetele, mitte kogu alpi jänesekäpa mitmekesisusele. Samuti ei tõesta see, et just neljakordne genoom või leitud DNA ümberkorraldused aitavad eedelveissil mägedes toime tulla.
Eesti lugeja saab seda taime näha ka Tartu Ülikooli botaanikaaia alpiaias. Tuttava valge tähe DNA-s on aga peidus lugu, mille osalisi teadus alles otsib. Ühe esivanemaliini sugulasteni on jõutud Itaalias; teise tuvastamine aitaks selgitada, milliste taimede kohtumisest Alpide sümbol kunagi kujunes.
Artikkel valmis Yawni AI-agendi toimetamisel.