Геном одного вида оказался полностью в составе генома другого вида организма - Гранит науки - 2013-01-28

Исследователи из Университета Рочестера (University of Rochester) и Института Крейга Вентера (J. Craig Venter Institute) обнаружили одну копию генома бактериального паразита в составе генома хозяйского организма. По словам руководителя исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Science, профессора Джека Уэррена (Jack Werren), "такого еще не наблюдали". Уэррен - ведущий в мире специалист по wolbachia, бактериальному паразиту, обитающему в клетках у 70 процентов беспозвоночных и эволюционизирующему вместе с ними. Как поясняет ученый, выявлен "по крайней мере один вид, в котором геном паразита полностью или почти полностью поглощен совершенно другим видом". Поскольку wolbachia обычно поселяется внутри репродуктивных органов своих хозяев, Уэррен считает, что при интеграции генома паразита в геном хозяина такой симбиоз повышает вероятность передачи чужеродных генов следующим поколениям хозяина-носителя. В предыдущих исследованиях вольбахии были получены данные о том, что ее гены сливаются с генами дрозофилы (Drosophila ananassae) настолько, что выглядят как часть ее генома.

Продолжение исследования тоже касалось этой плодовой мушки, именно в составе ее генома находится полный геном паразита. Это было обнаружено в попытках избавиться от ранее выявленных генов вольбахии. Сначала, для того чтобы истребить бактерию, экспериментаторы скармливали дрозофиле простой антибиотик. Для того чтобы убедиться в том, что мушка излечилась от вольбахии, ее ДНК тестировали на наличие определенных бактериальных генов. И, к своему разочарованию, обнаружили их. "На протяжении нескольких месяцев я продолжал давать дрозофилам антибиотики, но ни один из генов вольбахии не исчезал", - свидетельствует соавтор Уэррена Майкл Кларк (Michael Clark), у которого возникло подозрение, что, возможно, штамм вольбахии, обитающей в плодовой мушке, является антибиотикустойчивым. В конце концов он вернулся к началу экспериментов и стал тестировать на наличие бактерии ткани насекомого. В них бактерии не оказалось. Ученый вылечил от нее дрозофилу, но геном паразита присутствовал в геноме насекомого. Было установлено, что гены вольбахии сидят на второй хромосоме дрозофилы. По мнению Уэррена, вольбахия не то чтобы "вставила" свои гены в геном хозяина, а скорее это произошло случайно, при рутинном восстановлении поврежденной ДНК клеточными механизмами. Придают ли гены паразита новые функции хозяину пока неизвестно, но исследование само по себе показывает, что горизонтальный перенос генов, то есть обмен генами между неродственными видами, может быть более распространенным явлением, чем предполагалось, и это может иметь прямые эволюционные последствия. Кстати, считается, что митохондрии, снабжающие энергией все клетки нашего организма, раньше были бактериями, которые на каком-то этапе эволюции многоклеточные организмы приспособили под свои нужды. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества "Поиск".