Heile forteljinga
Gen endrar sjeldan uttrykket sitt åleine. Ein regulator som verkar i mange prosessar, er bunden av dei alle, så artar skil seg oftare i koplinga enn i gena. Uttrykksnivå kan ikkje samanliknast direkte mellom artar, men koekspresjon (kva gen som går opp og ned saman) blir målt innanfor kvar art. Eg prøver å samanstille koekspresjonsnettverk slik vi samanstiller sekvensar. Eininga er koekspressologen, ein ortolog som held på nabolaget sitt på tvers av artar. Dei fleste nabolaga er konserverte, men ortologen som liknar mest i sekvens, er ofte ikkje den som heldt på jobben.
Skift frå tropiske til tempererte biom er sjeldne i planteevolusjonen, fordi det ofte er lettare å flytte til eit kjent klima enn å tilpasse seg eit nytt. Gras som klarte det, måtte passe blomstringa inn i ein kort sesong, og blomstring er genuttrykk med kalender. Vernalisering (at planta må gjennom kulde før ho blomstrar) og respons på daglengd har begge oppstått fleire gonger hjå gras. I doktorgraden kartla eg kva genkopiar som gjorde jobben, frå FRUITFULL-liknande gen gjennom veker med kulde til CONSTANS-liknande gen gjennom eitt døgn.
Det finst to måtar å kome seg gjennom ein hard vinter. Den mest elegante er å unngå han, og eittårige gras overvintrar som frø. Fleirårige gras somlar. Dei held att nokre skot som ikkje blomstrar før neste år. Hjå tempererte gras har eittårige artar utvikla seg frå fleirårige minst 48 gonger, mest i grupper som alt satsa meir på vekst over bakken. For kvar overgang kan vi spørje om evolusjonen nytta dei same gena om att. Eittårig bygg og den fleirårige slektningen silkebygg bør vise kva i genreguleringa som gjer ei plante eittårig, og kan hjelpe oss å foredle fleirårige kornartar.
Å samanlikne gen etter aktiviteten deira er å samanlikne former. Innanfor ein art er aktiviteten til eit gen gjennom døgnet ei kurve, ikkje ei handfull lause målepunkt, og funksjonell dataanalyse handsamar ho som ein heilskap. Hovudmønstera blant slike kurver, hovudkomponentane, fangar når genet er på topp og kor spiss toppen er, og sorterer tusenvis av rytmar i nokre få typar. Over ein sesong skildrar bayesianske ikkje-lineære vekstmodellar korleis plantene veks. Over evolusjonær tid viser fylogenetisk analyse av genfamiliar korleis sjølve gena har utvikla seg, duplikasjonar medrekna.
Makroevolusjonære prosessar omfattar sjeldan skift frå tropiske til tempererte biom. At slike skift er så sjeldne, tyder på at klimaet silar hardt og berre slepp grupper med spesialiserte tilpassingar ut frå dei opphavlege utbreiingsområda sine. Å blomstre i rett tid er sentralt for eit slikt sprang. Likevel kjem det meste vi veit om korleis blomstringa svarar på kulde og daglengd, frå domestiserte artar. Den kunnskapen treng ikkje gjelde for tilpassingane som førte dei utemde slektningane deira inn i stadig hardare leveområde.
Favorittplantane mine er gras, som gjev mat til folk og fe jorda rundt og, ifølgje ein populær teori, er grunnen til at vi går på to bein. Dei oppstod i tropiske skogar, men dei fleste grasartane i nord høyrer til éin underfamilie, dei tempererte grasa (Pooideae). Å kome seg nordover kravde at grasa tolte frost og venta ut vinteren før dei blomstra. Evolusjonen løyste begge problema meir enn éin gong. Ofte kopla han om reguleringa av gen som grasa alt hadde, og av og til endra han sjølve gena. Finn evolusjonen same løysinga når han får same problemet på nytt? Eg forskar på nettopp dette hjå ville gras.
Kor lenge eit gras lever, er eit anna svar på vinteren. Somme lever fort og døyr rett etter blomstringa; andre lever lenge og overvintrar år etter år. Fleirårig liv er regelen blant blomsterplantar, men dei tempererte grasa har gått over til eittårig liv minst 48 gonger. For både blomstring og livshistorie følgjer eg enkeltgen gjennom eit døgn eller ein sesong og samanliknar koekspresjonsnettverk mellom artar. Kveite, bygg og havre er òg gras, så det eg lærer, kan hjelpe oss å spå korleis kornartane og dei ville slektningane deira vil klare seg i eit klima i endring.
Eg har òg teke nokre faglege sidesprang, mellom anna genomstorleik i brunalgar, metabolomikk i åkerbønner, pollenkjemi på Svalbard og taksonomi i grøne mikroalgar. Det siste har vakse seg stort og vorte til Untangling the knots, eit prosjekt finansiert av Artsdatabanken.