У некоторых архей обнаружены интегроны, обеспечивающие междоменный перенос генов

Исследователи из Университета Маккуори (Австралия) обнаружили доказательства наличия интегронов у некоторых представителей домена Археи. В своей работе, опубликованной в журнале Science Advances, группа описала, как они использовали недавно разработанную технику metagenome-assembled genomes (MAG) для изучения геномов образцов архей и что им удалось выяснить.

Жизнь на Земле делится на три домена: Эукариоты, Бактерии и Археи. Археи, часто называемые архебактериями, схожи с бактериями — они тоже одноклеточные, но, в отличие от бактерий, их клеточные мембраны содержат особые липиды.

В новой работе учёные исследовали механизмы обмена генами между бактериями и археями и задались вопросом, могут ли у архей существовать интегроны — системы захвата и распространения генов у бактерий, которые используют генетические кассеты для передачи соответствующих белков. Для проверки этой гипотезы они применили технику MAG, позволяющую искать специфические сайты рекомбинации генов AttC, которые кодируют белок интегразы интегрона (IntI).

С помощью этого метода было обнаружено множество совпадений. При сканировании 6700 геномов исследователи нашли 75 совпадений в девяти различных филумах, каждое из которых свидетельствовало о наличии интегрона. Все обнаруженные структуры оказались идентичны интегронам, найденным у бактерий, что указывало на использование кассет.

Исследователи предположили, что это означает способность идентифицированных архей обмениваться генами с бактериями так же легко, как бактерии обмениваются генами между собой. Чтобы доказать свою гипотезу, они синтезировали сайт AttC из образца археи и подвергли его воздействию образца E. coli. Тестирование подтвердило создание кассет, позволяющих осуществить обмен генами.

Открытие интегронов у архей, несомненно, откроет новые направления для исследований. Одно из них — изучение возможности того, что перенос генов от архей к бактериям помогает последним вырабатывать устойчивость к лекарственным препаратам. Учёные также отмечают, что для дальнейших исследований было бы полезно иметь в распоряжении полный геном археи.