Жизнь в быстрой полосе эволюции
Учёные из Университета Вандербильта и Университета Висконсин-Мэдисон обнаружили древнюю линию дрожжей рода Hanseniaspora, которая накопила необычно высокую нагрузку мутаций. Это произошло из-за беспрецедентной потери десятков генов, отвечающих за репарацию ДНК и клеточное деление — процессов, ранее считавшихся необходимыми для жизни.
В новом исследовании, опубликованном 21 мая в журнале PLOS Biology, аспирант Джейкоб Л. Стинвик из лаборатории профессора Антониса Рокаса обнаружил, что у дрожжей Hanseniaspora (близких родственников пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae) отсутствуют сотни генов, включая десятки, связанных с:
- репарацией ДНК,
- клеточным циклом,
- метаболизмом.
«Похоже, что в геномном отношении у Hanseniaspora меньше всего. У них очень маленькие геномы и одно из самых маленьких количество генов во всей линии», — отметил Стинвик.
Потеря этих ключевых генов привела к драматическим последствиям:
- Беспрецедентная скорость мутаций: геномы этих дрожжей меняются с невиданной скоростью, накапливая множество «геномных шрамов» от внутренних (например, окислительное повреждение) и внешних (например, УФ-излучение) мутагенов.
- «Эрратичное» деление клеток: их клеточное деление чрезвычайно быстрое, но хаотичное — подход «количество вместо качества».
Утрата генов особенно удивительна, поскольку их аналоги у человека критически важны: мутации в них резко повышают частоту различных типов мутаций и приводят к развитию рака.
«Мы рады продолжить изучение дрожжей Hanseniaspora. Эти скромные дрожжи могут многому научить нас в понимании фундаментальных процессов жизни», — сказал Стинвик.