Одноклеточная водоросль содержит семь геномов

Международная команда океанографов, паразитологов и биологов обнаружила, что одноклеточная водоросль Cryptomonas gyropyrenoidosa содержит семь геномов в одной клетке. Результаты исследования, опубликованные в журнале Current Biology, показывают, как одна клетка может содержать более одного набора ДНК.

C. gyropyrenoidosa — это пресноводная одноклеточная водоросль. Ранее было известно, что эти водоросли содержат бактерии внутри своей клетки, а некоторые из этих бактерий — вирусы. В новой работе учёные подробнее изучили водоросль, чтобы понять её эволюционную историю.

Клетки с более чем одним набором ДНК — не редкость. Например, у большинства животных их два: ядерная ДНК и митохондриальная ДНК (последняя имеет отдельный геном, потому что митохондрии произошли от древней бактерии). Также известно, что динофлагелляты содержат водоросль, у которой, в свою очередь, есть шесть различных геномов.

Исследование C. gyropyrenoidosa показало, что на первом этапе эволюции это была свободно плавающая хищная клетка. Позже она поглотила сложную растительную клетку — красную водоросль, что дало ей способность к фотосинтезу. Ядро этой красной водоросли оставило после себя генетические следы, которые существуют до сих пор. Поскольку эта водоросль была сложным организмом, она оставила следы четырёх геномов.

Со временем C. gyropyrenoidosa также была инфицирована двумя типами бактерий, которые встроили свою ДНК в клетку водоросли. При этом одна из этих бактерий содержит персистирующий вирус, у которого есть своя собственная ДНК. В сумме это даёт семь различных геномов внутри одной клетки — рекордное количество, насколько известно команде.

Исследователи также обнаружили, что бактерии, заражённые вирусом в C. gyropyrenoidosa, распространили больше своей ДНК в клетке, чем бактерии без вируса. Учёные задаются вопросом, почему вирус не уничтожил бактерию-хозяина. Они предполагают, что, возможно, вирус предоставляет преимущества, которые помогают бактерии сохраняться в клетке.