ВВЕДЕНИЕ: Различия в структуре и функции регуляторных генных сетей (РГС), участвующих в развитии организмов, являются ключом к пониманию видо- и кладо-специфических стратегий эволюции. Даже самая крошечная модификация РГС, контролирующих развитие организма, может привести к существенному изменению сложного морфогенеза организма в целом. Большое разнообразие трихом и их доступность для изучения делает их полезной моделью для изучения молекулярных процессов детерминации судьбы клетки, контроля клеточного цикла, клеточного морфогенеза и дифференцировки. В настоящее время описано большое количество генов, регулирующих морфогенез трихом A. thaliana. В данной работе мы исследовали эволюцию РГС, контролирующей формирование трихом, что позволило также оценить ее важность в других процессах развития организма.
РЕЗУЛЬТАТЫ: При изучении эволюции РГС морфогенеза трихом мы объединили классический филогенетический анализ с информацией о топологии и качественном составе РГС, контролирующей формирование трихом, у разных таксонов растений. Этот подход позволил нам оценить как времена дивергенции различных белковых компонентов РГС, так и относительную скорость их молекулярной эволюции. Различные упрощения структуры белка (основанные на положении аминокислотных остатков в глобуле белка, типе вторичной структуры и упорядоченности структуры белка) позволили нам продемонстрировать эволюционные ассоциации между изменениями белковых глобул и событиями таксонообразования / дупликаций генов. Мы также обсудили их потенциальную роль в модификации белок-белковых взаимодействий и эволюции функции РГС в целом.
ВЫВОДЫ: Мы предполагаем, что дивергенция и/или специализация компонентов РГС, контролирующей формирование трихом, связаны с появлением таксонов растений. Полученная информация об основных белковых компонентах РГС дала возможность предсказать точки переключения в эволюции генных сетей. Мы также представили список генов-кандидатов, ответственных за развитие трихом в широком спектре видов растений.