En mutation om måneden. Så hurtigt går evolutionen i gåsemad - Arabidopsis thaliana. Haveejere kender nok mest den etårige plante som et særdeles genstridigt ukrudt. Den er nøjsom, kræver kun lidt plads, udvikler sig fra frø til voksen plante på kun seks-syv uger og sætter mange frø. Af selv samme årsager er planten overordentlig populær blandt botanikere og evolutionsforskere.

Gåsemad er groft sagt planteverdenens svar på bananfluen. Planten trives under laboratorieforhold og dens korte livscyklus gør, at den kan genmanipuleres langt lettere og hurtigere end noget andet plantegenom.

Arabidopsis thaliana var den første plante, der fik kortlagt sin arvemasse. Dens genom består af kun 120 millioner basepar, hvilket ikke er meget i planteriget, og netop dét har gjort gåsemad til evolutionsforskernes kæledægge.

Nytteplanter som majs og hvede har en arvemasse, der er henholdsvis 19 og 128 gange større. Hvedes arvemasse er fem gange større end menneskets, og flere gensekvenser er gentaget tre gange, hvilket gør det svært at kortlægge og isolere mutationer.

99 mutationer på fire år
I et studie offentliggjort i Science i begyndelsen af januar fulgte et tysk-amerikansk forskerhold fem gåsemadslinjer over fire år, dvs. 30 generationer. Den sidste generations arvemateriale blev kortlagt ved hjælp af SHORE, et software-værktøj til analyse af korte DNA-sekvenser.

Det viste sig, at der over fire år var sket 99 mutationer i de fem linjer, og på 17 steder var nye områder på helt op til 5.000 basepar dukket op eller forsvundet i genomet. Omregnet giver det en spontan mutationsrate på 7x10-9 basesubstitutioner pr. site pr. generation.

Det vil sige, at hver lille ny plante i gennemsnit har to mutationer i sit arvemateriale, som forældregenerationen ikke havde. For hver 60 millioner planter vil der altså statistisk set optræde én mutation alle steder i genomet. Ikke noget stort antal planter for en art, der sætter tusinder af frø i hver generation.

Forskerne tilskriver mutationerne deaminering og ultraviolet stråling. Forskerne mener, at mutationsraten i naturen kan være højere, da den ultraviolette stråling her formentligt er kraftigere end under de laboratorieforhold, hvor man dyrkede Arabidopsis thaliana.

Forskere har tidligere fundet frem til mutationsraten for mere simple organismer, så de nye resultater for Arabidopsis thaliana kommer ikke bag på professor ved Biologisk Institut på Københavns Universitet, John William Mundy.

»Det er ikke overraskende, men forskerholdet giver for det første en basislinje for spontan mutation, hvilket er nyttigt i evolutionsstudier. For det andet stiller de en analytisk metode (SHORE, red.) til rådighed, der kan bruges på andre genomer,« siger professoren, der selv har beskæftiget sig indgående med Arabidopsis thaliana.

John Mundy kan dog ikke umiddelbart se, at de tysk-amerikanske resultater vil få nogen betydning for pesticidindustrien eller planteavlere, da de specifikt udvælger landbrugskulturer til deres avlsprogrammer, men resultaterne er interessante i forhold til evolutionsteorien.

»De viser, at spontane mutationer sker med forudsigelig rate og at disse ændringer over årtusinder giver masser af plads til naturlig selektion,« siger han.