Mistletoe umum, simbol Natal Katolik, telah terbukti menjadi kerajaan tumbuhan unik yang tidak tahu bagaimana memecah gula dengan oksigen dan menggunakan energinya untuk menghasilkan energi sel, kata para ilmuwan dalam sebuah artikel yang diterbitkan di jurnal Current Biology.
“Rekan kami baru-baru ini menemukan bahwa mistletoe kekurangan gen yang berhubungan dengan respirasi oksigen di mitokondria. Kami mengira mereka telah "pindah" ke beberapa bagian lain dari genom, dan kagum ketika kami menyadari bahwa mistletoe telah sepenuhnya menyingkirkan bagian mesin metabolisme sel itu. Itu dianggap sebagai bagian penting dari sel-sel semua makhluk multisel,”kata Andrew McLean dari John Innes Center di Norwich, Inggris.
Ahli botani telah menemukan sejak lama bahwa beberapa tanaman telah kehilangan kemampuan berfotosintesis dan mengekstrak nutrisi secara mandiri, setelah belajar menjadi parasit pada tanaman lain dan bahkan jamur. Perwakilan flora seperti itu, yang disebut tumbuhan mycoheterotrophic, paling sering ditemukan di hutan dan di sudut gelap area, di mana anggota dunia tumbuhan lainnya tidak dapat bertahan hidup.
Contoh yang mencolok dari tanaman tersebut adalah anggrek yang tumbuh di hutan tropis dan subtropis dan parasitizing berbagai jenis jamur, yang mereka tipu untuk memasok sendiri dengan nutrisi dan mineral. Ada lusinan spesies tumbuhan berbunga lain yang menjalani gaya hidup serupa.
McLean dan rekan-rekannya menemukan sebuah tanaman yang membawa proses ini ke kesimpulan logisnya - tanaman itu benar-benar kehilangan kemampuan tidak hanya untuk memperoleh gula secara mandiri hanya melalui fotosintesis, tetapi juga untuk memecah nutrisi yang "dicuri" menggunakan oksigen. Ternyata itu adalah mistletoe biasa, tumbuhan parasit yang cabangnya didekorasi oleh orang Eropa selama Natal dan Tahun Baru.
Menganalisis genom perwakilan flora ini, penulis artikel menarik perhatian pada bagian yang sangat pendek yang mengontrol kerja mitokondria - "stasiun energi" seluler di mana glukosa dan nutrisi lainnya teroksidasi dan molekul ATP diproduksi, "mata uang energi" seluler universal.
Di masa lalu, mitokondria adalah organisme independen, tetapi kemudian mereka bergabung dengan nenek moyang tumbuhan dan hewan dan secara bertahap menjadi bagian dari sel mereka, kehilangan hampir semua gen, yang sebagian besar "pindah" ke DNA inti. Untuk alasan ini, kontraksi bagian genom pada mistletoe tertarik, tetapi tidak mengejutkan, ahli genetika.
Namun demikian, ada alasan yang mengejutkan - ternyata gen yang bertanggung jawab atas kerja yang disebut "kompleks I", seperangkat kunci enzim mitokondria, benar-benar menghilang dari DNA inti dan mitokondria. Protein ini, sebagaimana dijelaskan oleh para ilmuwan, bertanggung jawab untuk "membakar" karbohidrat dan nutrisi lain di dalam sel dari semua zat multiseluler dan menggunakan energinya untuk tujuan lain.
Video promosi:
Pertanyaannya adalah, bagaimana mistletoe bertahan? Seperti yang ditunjukkan oleh percobaan lebih lanjut oleh McLean dan rekan-rekannya, tanaman ini menghasilkan molekul ATP menggunakan glikolisis dan jenis metabolisme “bebas oksigen” lainnya, yang efisiensinya sepuluh kali lebih rendah.
Selain itu, beberapa molekul "mata uang energi", seperti yang diduga oleh para ilmuwan, mistletoe mencuri dari pemiliknya. Keduanya, menurut ahli genetika, menjelaskan mengapa parasit ini menghisap gula dalam jumlah yang sangat besar dari cabang korbannya.
Sekarang McLean dan rekan-rekannya sedang menganalisis DNA dari banyak spesies tumbuhan parasit lainnya, menguji apakah mistletoe benar-benar unik dalam hal ini.
