Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Генетики>>Хозяин тройной "симбиотической матрёшки" пользуется чужими генами

Воскресенье, 07 Июль 2013 17:07

Хозяин тройной "симбиотической матрёшки" пользуется чужими генами

Автор 

У человека, как известно, генов в пять раз больше, чем у кишечной палочки: 20 000 против 4 100. (При этом речь идёт, разумеется, только о тех последовательностях ДНК, которые кодируют белки, всякие регуляторные и «мусорные» участки генома не учитываются.) Научившись считать гены, мы неизбежно должны были задаться вопросом: сколько генов необходимо для жизни? Не для жизни человека, не для жизни бактериальной клетки, а для жизни вообще? Экспериментальным путём, последовательно выключая бактериальные гены, удалось выяснить, что их число можно уменьшить до 302, и все они были нужны для действительно важных процессов, вроде копирования ДНК или биосинтеза белка.

Виноградный мучнистый червец Planococcus citri управляет бактериями-симбионтами с помощью генов, доставшихся от других бактерий. (Фото Gellérfi Péter.)Виноградный мучнистый червец Planococcus citri управляет бактериями-симбионтами с помощью генов, доставшихся от других бактерий. (Фото Gellérfi Péter.)И вслед за этим исследователям захотелось узнать, нет ли в природе организма, который бы сам по себе обходился таким минимальным количеством генетической информации? Когда в 1969 году открыли бактерии микоплазм, у которых всего 475 генов, то все решили, что это и есть самый маленький геном. (Вирусы в расчёт не брали, так как они не размножаются сами, а лишь с помощью чужих генов.) Но потом была обнаружена бактерия Tremblaya princeps, чей геном состоит всего из 120 генов

Эта бактерия — симбионт мучнистого червеца Planococcus citri, при этом сама она служит хозяином для бактерии Moranella endobia, геном которой состоит уже из 406 генов. Мы уже рассказывали об этом удивительном матрёшечном симбиозе: бактерии помогают червецу получать аминокислоты и витамины из растительного сока, причём биохимические процедуры выполняются всеми тремя участниками, что слегка напоминает конвейер с разделением труда, в котором разные люди выполняют разные работы над одной и той же деталью.

Международная группа исследователей под руководством Джона Маккатчена из Университета Монтаны (США) решила узнать генетическую историю этого необычного симбиоза, в котором ни один участник не может выжить без остальных. Оказалось, как пишут учёные в Cell, симбиотическая матрёшка складывалась не так, как обычная. Сначала к червецу подселилась T. princeps, с которой насекомое получило возможность питаться растительным соком. При этом сама бактерия не замедлила избавиться от большей части генов. И лишь сильно позже к симбиозу присоединилась M. endobia, которая, пожив в какое-то время в червеце, перебралась внутрь T. princeps. И тогда уже сама T. princeps получила возможность уменьшить число своих генов до пресловутых 120 штук.

Но это не всё. Сейчас в червецах никаких других бактерий, кроме вышеназванных, не живёт — но раньше явно жили. Исследователи обнаружили в геноме самого червеца некие гены, которые были похожи на гены бактерий, по сей день существующих в разных животных. То есть в прошлом червец давал приют разным микробам: по прикидкам авторов, у него гостили шесть видов бактерий, отдельные гены которых сохранялись в геноме хозяина. Впоследствии оказалось, что лучше T. princeps и M. endobia друзей нет, однако, как полагают учёные, червец мог использовать гены, полученные от предыдущих бактерий, чтобы управлять новыми гостями, дабы направить, так сказать, новое сотрудничество в наиболее выгодное русло.

Всё это заставляет усомниться в полезности концепции минимального генома. Идеальный набор генов, необходимых и достаточных для поддержания жизни, может быть воссоздан, очевидно, только в лаборатории. В природе же, чем меньше генов остаётся у организма, тем сложнее сказать, живёт ли этот организм за счёт самого себя, или поддержка приходит со стороны — порой от давно исчезнувших «партнёров», как в случае с «бывшими» бактериями червеца. И в результате минимальный геном оказывается до какой-то степени «сферическим конём в вакууме».


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Прочитано 8189 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Эволюция меняет движения белков, не трогая их трёхмерной структуры

30-09-2013 Просмотров:6083 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Эволюция меняет движения белков, не трогая их трёхмерной структуры

Когда говорят об эволюции на уровне белковых молекул, обычно имеют в виду изменения в аминокислотной последовательности, которые влекут за собой перестройки в трёхмерной структуре белка. А перемены в последней ведут...

Микробы крадут ионы меди у иммунных клеток для самозащиты -…

09-07-2012 Просмотров:7782 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Микробы крадут ионы меди у иммунных клеток для самозащиты - ученые

Болезнетворные штаммы обычной кишечной палочки, поражающие мочевой пузырь и другие части выделительной системы человека, крадут основное оружие иммунных клеток - ионы меди, что позволяет им защищаться от попыток организма уничтожить...

Размер имеет значение. Как многоклеточные победили бактерий

26-01-2014 Просмотров:10414 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Размер имеет значение. Как многоклеточные победили бактерий

Больше – действительно значит лучше. Во всяком случае, так было в докембрийские времена, когда первые многоклеточные организмы вступили в жестокую борьбу за существование с прежними властителями Земли – плотными бактериальными...

Норильский никель мог вызвать мощнейшее вымирание в истории Земли

21-02-2017 Просмотров:3359 Новости Геологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Норильский никель мог вызвать мощнейшее вымирание в истории Земли

Формирование залежей никеля на территории современного Норильска примерно 252 миллиона лет назад могло вызвать мощнейшее вымирание в истории Земли, погубившее 90% видов животных, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. Флора и фауна пермского периодаУченые...

Ученые представили экспериментальное доказательство теории эволюции

23-09-2012 Просмотров:7122 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые представили экспериментальное доказательство теории эволюции

«Эволюция в пробирке» заняла у кишечной палочки 24 года. Кишечная палочка (Escherichia coli) википедияАмериканские микробиологи из Мичиганского университета «заставили» бактерий эволюционировать, в результате чего те стали питаться новым типом вещества. Результаты...

top-iconВверх

© 2009-2020 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.