Ученые секвенировали полный геном глубоководного голотурия из гидротермального источника

Гидротермальные источники — маловероятная среда для процветания животных, характеризующаяся резкими перепадами температуры и сложной химией: кислый pH, обилие серы и метана. Не говоря уже о высоком гидростатическом давлении и темноте глубокого моря.

Команда ученых из Саньяского института глубоководных наук и инженерии (Китай) секвенировала полный геном необычного обитателя гидротермальных источников — голотурия Chiridota heheva. Исследование принято к публикации в журнале GigaScience.

Организмы, обитающие у гидротермальных источников, — одни из самых уникальных форм жизни на планете, поскольку они развили специальные адаптации для выживания и размножения в этих суровых условиях. Например, многие микробы используют особые метаболические функции, чтобы справляться с обилием серы и железа и выдерживать высокую температуру у жерла источника.

Помимо микробов, существуют даже многоклеточные и более высокоорганизованные организмы, адаптировавшиеся к условиям гидротермальных источников, включая различные виды червей, улиток, крабов и креветок.

В 2019 году китайская глубоководная экспедиция на обитаемом исследовательском аппарате "Шэньхайюнши" собрала образец голотурия C. heheva на дне Индийского океана, в районе гидротермального поля Кайрей на глубине 2428 метров. Вода вокруг источника Кайрей особенно обогащена растворенным железом, что добавляется к суровым условиям высокого гидростатического давления, темноты и колеблющихся температур.

Голотурии — это иглокожие, родственные морским ежам и морским звездам, — группа животных с крайне необычным планом строения тела. Они встречаются на морском дне по всему миру, где поглощают детрит и исследуют осадок своими щупальцами. Хотя другие высококачественные геномы голотурий уже доступны, работа, представленная в GigaScience, является первым геномом голотурия, собранного у гидротермального источника.

Предварительный сравнительный анализ генома указывает на то, что у этого голотурия расширены несколько семейств генов, то есть у вида больше наборов определенных генов, чем у родственных видов.

Эти расширенные и уникальные гены вовлечены, среди прочего, в репарацию ДНК и метаболизм железа — первое указание на то, что адаптации к суровой, богатой железом среде отразились в геноме вида. Геномные данные станут ценным ресурсом для дальнейших исследований как голотурий, так и уникальной фауны гидротермальных источников.