Горизонтальный перенос генов обеспечивает химическую защиту жуков от антагонистических грибов

Жуки Lagria villosa (вредитель сельского хозяйства в Бразилии) носят симбиотические бактерии Burkholderia gladioli, которые защищают яйца насекомых от грибковых врагов. Один жук несёт несколько штаммов этих бактерий с разными защитными способностями.

Доминирующий штамм B. gladioli Lv-StB имеет редуцированный геном, что указывает на давнюю тесную связь с хозяином. При этом его трудно культивировать отдельно от жука.

Исследователи выделили из 28 000 яиц жука новое соединение — лагариамид, производимое этим штаммом и подавляющее рост грибов. Это вещество структурно очень похоже на соединения, ранее найденные в морских оболочниках (туникатах), чьи симбионты предположительно также их производят.

Анализ генома доминантного симбионта показал, что гены, ответственные за синтез лагариамида, расположены в геномном острове. Это указывает, что они были приобретены путём горизонтального переноса генов от неродственного микроорганизма.

Это один из немногих примеров прямого доказательства того, что перенос генетического материала лежит в основе защитного потенциала симбионта. Открытие демонстрирует, как симбиоз и приобретение чужеродных генов могут быть универсальным механизмом инноваций в защите животных в разных средах. Оно также подчёркивает ценность защитных симбионтов для открытия соединений с противомикробными свойствами, потенциально полезных для человека.