Bydd unrhyw wyddonydd sy’n gweithio ar blanhigion yn gyfarwydd â’r chwyn Arabidopsis thaliana, neu Berwr y Fagwyr.
Er nad oes gwerth iddo fel planhigyn ynddo’i hun, mae’n bwysig iawn fel organeb model. Mae genom syml, maint bychan a chylchred bywyd fer y planhigyn yn ei wneud yn organeb ddelfrydol ar gyfer astudio nifer o bethau sy’n berthnasol i blanhigion llai ymarferol. Gellir astudio ei ddatblygiad o hedyn i ffrwyth heb aros misoedd neu flynyddoedd. Mae casgliad o hadau cellrywiadol (mutant) ym Mhrifysgol Nottingham lle gellir archebu llinell â mwtaniad ym mron unrhyw enyn. Mae dilyniant genom y planhigyn wedi ei gyhoeddi â’i anodi’n fanwl.
Ond mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Leeds wedi dadorchuddio problem â statws hollbresennol Arabidopsis.
Mae grŵp yr Athro Brendan Davies yn astudio sut mae planhigion yn rheoli mynegiant genynnau (gene expression) mewn planhigion – hynny yw, sut mae’r organnebau’n rheoli pa broteinau sy’n cael eu gwneud ym mha gelloedd a phryd.
Er mwyn i broteinau gael eu hadeiladu, caiff codau DNA y genynnau eu trawsgrifio i mRNA, sydd wedyn yn cael ei gyfieithu i ddilyniant o asidau amino. Un ffordd mae celloedd yn rheoli cynhyrchiad proteinau yw drwy ddinistrio’r mRNA cyn iddo gael ei gyfieithu.
Mewn anifeiliaid, mae’r broses hon – NMD (sy’n sefyll am nonsense-mediated mRNA decay) – yn dibynnu ar brotein o’r enw SMG1. Ond ymddangosai fod planhigion yn defnyddio proses wahanol i anifeiliaid, gan nad yw’r protein hwn i’w ganfod yn Arabidopsis thaliana.
Foddbynnag, mae’n debyg fod y planhigyn wedi ein twyllo.
Llwyddodd grŵp Davies i ganfod y protein ym mhob planhigyn yr edrychon nhw arno – heblaw am Arabidopsis! Wrth drafod ei ymchwil, eglurodd Davies fod pawb wedi meddwl fod y protein ddim ond i’w ganfod mewn anifeiliaid “gan fod y rhan fwyaf o’r byd yn astudio un planhigyn: Arabidopsis thaliana.”
Mae’n ymddangos fod y planhigyn yn eithaf unigryw yn ei ddiffyg SMG1. Mae’r protein hyd yn oed i’w ganfod yn ei berthynas agos Arabidopsis lyrata. Gellir dyddio colled y genyn yn A thaliana, felly, i rywbryd rhwng pum a 10 miliwn o flynyddoedd yn ôl – amser byr ar raddfa esblygiadol planhigion.
Y cam nesaf i Davies a’i fyfyriwr PhD, James Lloyd, yw i edrych pa broteinnau cyfatebol sydd i’w canfod yn lle SMG1 yn Arabidopsis ac mewn ffwngau, sydd hefyd heb y protein.
Ac, wrth gwrs, dydy’r canfyddiad ddim yn golygu nad oes gwerth i Arabidopsis fel organeb model bellach. “Hebddo,” meddai Davies, “fydden ni ddim yn agos at lle’r ydyn ni o ran deall bioleg planhigion.” Ond mae’n bwysig peidio dibynnu ar un model ar gyfer astudio prosesau fel hyn: does wybod pa bethau annisgwyl mae esblygiad wedi eu gadael ar ein cyfer.
Cyhoeddwyd yr erthygl yma yn gyntaf ar fy hen flog.
Prif lun gan Norio Nomura ar Flickr.