Десятая часть активных генов коловратки — «чужие»
Исследование Кембриджского университета и Имперского колледжа Лондона показало, что до 10% активных генов организма, выжившего 80 миллионов лет без полового размножения, являются чужеродными. Бесполый организм — бделлоидный коловраток — приобрел десятую часть своих активных генов от бактерий и других простых организмов, таких как грибы и водоросли. Результаты опубликованы в журнале PLoS Genetics.
Бделлоидные коловратки известны тем, что существуют 80 миллионов лет без секса, эволюционировав для успешного размножения без самцов. Многие бесполые существа вымирают без преимуществ традиционной генетической эволюции. Однако коловратки процветают, выработав изобретательные способы преодоления ограничений бесполого существования.
Они также развили удивительную способность выдерживать почти полное высушивание, когда пересыхают пресноводные водоемы, в которых они обычно живут. Они могут выживать в высушенном состоянии много лет, а затем оживать без негативных последствий, как только появляется вода.
«Мы были в восторге, обнаружив, что почти десять процентов активных генов бделлоидов — чужеродные, что добавляет странности и без того необычному маленькому существу», — сказал профессор Алан Таннаклифф, ведущий автор исследования. — «Мы не знаем, как происходит перенос генов, но это почти наверняка связано с поглощением ДНК в органических остатках, которых много в их среде обитания. Бделлоиды съедят всё, что меньше их головы!»
Поскольку некоторые из чужеродных генов активируются, когда коловратки начинают высыхать, исследователи полагают, что эти гены играют роль в их способности выживать при обезвоживании.
Профессор Таннаклифф добавил: «Другие исследователи показали, что бделлоиды содержат мощные антиоксиданты, которые помогают защитить их от токсичных окислителей — побочных продуктов высушивания. Эти антиоксиданты еще не идентифицированы, но мы считаем, что некоторые из них являются результатом работы чужеродных генов».
Для исследования ученые извлекли всю матричную РНК (генетический код, подобный ДНК, который предоставляет план для создания белков) из бделлоидных коловраток и секвенировали каждую молекулу, создав библиотеку активной кодирующей информации животного. С помощью суперкомпьютера они сравнили эти последовательности со всеми другими известными последовательностями и обнаружили, что во многих случаях похожие последовательности были найдены у других организмов.
Однако, что странно, этими другими организмами часто были не животные, а простые микробы. Это означает, что у бделлоидов есть гены, отсутствующие у других животных, но приобретенные от микроорганизмов и адаптированные для использования коловраткой.