Ang mga Chloroplast Genome ay Hindi “Mga Nakapirming Blueprint”

Sa Ms. Eranga Pawani Witharana bilang ang unang may-akda, isang pangkat ng pananaliksik na nakasentro sa aming laboratoryo ay nagsiwalat na ang mga chloroplast genome ay sumailalim sa mabagal ngunit patuloy na pagbabago sa istruktura sa loob ng sampu-sampung milyong taon.

Chloroplast Genome at Structural Heteroplasmy

Ang mga cell ng halaman ay naglalaman ng isang independiyenteng genome sa mga chloroplast bilang karagdagan sa nuclear DNA. Dahil ang mga chloroplast genome ay medyo maliit at madalas na itinuturing na matatag sa istruktura, malawak itong ginagamit sa mga pag-aaral ng phylogeny at ebolusyon ng halaman.

Chloroplast DNA ay nangyayari sa mataas na numero ng kopya sa loob ng isang cell, samantalang ang nuclear loci ay medyo mababa ang kopya. Ang pagkakaibang ito ay maaaring magbigay-daan sa mga alternatibong chloroplast genome configuration na magkakasamang mabuhay sa loob ng isang indibidwal sa halip na ang isa ay maaayos kaagad. Ang Nuclear DNA ay hindi dapat ilarawan bilang palaging dalawang kopya bawat cell dahil maaaring baguhin ng ploidy, cell cycle, at estado ng tissue ang numero ng kopya.

Pagbabago sa Istruktura sa Panahon ng Ebolusyon

Sinuri ng pag-aaral ang 28 Aurantioideae species at ipinakita na ang intramolecular homologous recombination sa pagitan ng isang pares ng 53-bp short inverted repeats (sIRs) ay gumagawa ng humigit-kumulang 22-kb inversion sa chloroplast large single-copy (LSC) region. Ang magkakasamang buhay ng dalawang istrukturang pagsasaayos sa loob ng isang indibidwal ay tinatawag na istruktural na heteroplasmy.

Ang dalawang configuration ay pinananatili sa maraming species sa humigit-kumulang 12.1–28.2 milyong taon, na umaabot pabalik sa unang bahagi ng Miocene. Ang mga pattern kung saan ang isang minor na isoform ay naging nangingibabaw sa ilang mga lineage ay pare-pareho sa isang posibleng papel para sa genetic drift. Ang mga natuklasan ay nagpapakita ng plastome structural evolution bilang isang patuloy, unti-unting proseso sa halip na isang sunod-sunod na mga instant na fixed state.

Pag-detect ng Rare Genome Configuration

Natuklasan ng pagsusuri ang hindi pagkakatugma ng mga paired-end reads at soft-clipped reads na sumasaklaw sa mga structural breakpoints. Ang pagpapatunay ng PCR ay higit pang nagpakita na ang mga pagsasaayos ng mababang dalas ay tunay at hindi lamang sequencing o pagmamapa ng mga artifact.

Publication at Media Coverage

• Saga University press release
• Kagoshima University press release(Japanese/English PDF)
• Webpage ng Pinagsamang Paaralang Gradwado ng mga Agham Pang-agrikultura ng Unibersidad ng Kagoshima

Bagama't walang available na online na artikulo, ang pag-aaral ay itinampok din sa pahayagan ng Minami-Nippon noong Abril 20, 2026.