Підпишіться на нас в Google
Нове дослідження геному тарганів припускає, що в їхній ДНК зберігається дивовижна хроніка давніх взаємовідносин із бактеріями, пише Ecoticias.
Як йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, у кількох видів тарганів містяться тисячі крихітних фрагментів ДНК, які походять від Blattabacterium cuenoti – бактерії-партнера, яка мешкала всередині родичів тарганів мільйони років. Це відкриття не означає, що таргани є "частково бактеріями". Але воно також показує, що геноми тварин можуть бути набагато складнішими та тісніше пов’язаними з мікробним світом, ніж вважали раніше вчені.
Відомо, що гени можуть переміщатися між неспорідненими видами – цей процес називається горизонтальним переносом. Це цінне джерело генетичного різноманіття, особливо тому, що воно може надавати організмам новий генетичний матеріал, не чекаючи на повільні зміни від батьків до нащадків.
Це характерно для бактерій. Мікроби живуть близько один до одного, легко обмінюються генетичним матеріалом і часто поглинають ДНК із навколишнього середовища. Це одна з причин, чому стійкість до антибіотиків може так швидко поширюватися в бактеріальних популяціях.
Тварини влаштовані інакше. Їхня ДНК зберігається всередині ядра, і передаватися можуть лише ті зміни, що досягли сперматозоїдів або яйцеклітин. Це ускладнює уявлення про горизонтальний перенос генів у складних тварин.
Однак таргани давно пов’язані з бактерією Blattabacterium. Ця бактерія живе всередині спеціальних клітин і передається з покоління в покоління через яйця, що дає їй численні можливості вступати в тісний контакт із ДНК хазяїна.
Дослідження геному
Дослідники проаналізували геноми тарганів і термітів. Вони шукали фрагменти ДНК, що відповідають Blattabacterium. Було виявлено, що австралійські таргани підродин Panesthiinae та Geoscapheinae містять понад 3000 вставок, отриманих шляхом горизонтального перенесення генів, що, за словами авторів, більш ніж у 10 разів перевищує попередню максимальну оцінку для інших еукаріот, за винятком коловерток.
Більшість цих фрагментів були крихітними. Команда нарахувала збіги довжиною не менше 50 пар нуклеотидів, і багато з них зовсім не були генами. Це означає, що більша частина бактеріальної ДНК може являти собою скоріше розрізнені генетичні уривки, ніж робочі інструкції.
В основному тихі пасажири
То чи роблять ці бактеріальні фрагменти тарганів витривалішими, швидшими або їх важче знищити? Не обов’язково.
Наявні дані свідчать про те, що багато вставок, ймовірно, практично нічого не змінюють. Можливо, вони проникли в геном випадково й залишилися там, оскільки не були достатньо шкідливими, щоб еволюція їх видалила. Це може здатися не надто вражаючим, але насправді це одна з найцікавіших частин історії.
Деякі з виявлених бактеріальних фрагментів, судячи з усього, дуже старі. Певні фрагменти могли зберігатися в одній групі тарганів не менше 28,7 мільйонів років.
Це порушує важливе питання. Якщо фрагмент зберігається протягом десятків мільйонів років, чи може він іноді виконувати якусь корисну функцію?
Відповідь до кінця не визначена. Автори зазначають, що деякі довгоживучі фрагменти можуть відігравати певні функціональні ролі.
Але не варто надто перебільшувати результати цього дослідження. Воно не доводить, що знаменита живучість тарганів зумовлена бактеріальною ДНК. Воно не означає, що бактерії постійно кардинально переписують геноми тварин.
Найвитриваліші організми на Землі
Нагадаємо, що мікроскопічні істоти – тихоходки – випередили всі інші види в питаннях виживання. У суворих умовах тихоходка може впасти в криптобіоз – стан, при якому метаболізм майже зупиняється, і організм може витримувати тривалі періоди без води. У цьому режимі, за повідомленнями дослідників, вони можуть виживати до 30 років без їжі та води.
