Жук получил преимущество, вступив в союз с противогрибковыми бактериями

Жизнь жука-листоеда Lagria villosa из Южной Америки полна опасностей, в том числе от грибков, которые могут уничтожить его яйца. Однако его предки давно вступили в союз с бактериями, которые помогают защитить потомство.

Ученые из Университета Висконсин–Мэдисон исследовали генетическую историю этого симбиоза. Они обнаружили, что бактерии рода Burkholderia, живущие в специальных структурах жука, производят противогрибковое химическое соединение лагариамид.

Ключевые выводы исследования:

• Гены, отвечающие за синтез лагариамида, были приобретены предком бактерии от другого микроорганизма 5–10 миллионов лет назад. Это дало жукам эволюционное преимущество.
• Симбиотическая бактерия, производящая лагариамид, потеряла около 75% генов по сравнению со свободноживущим родственником. Её геном сократился, так как жизнь внутри хозяина требует меньше генетических инструментов.
• Однако параллельно с потерей ненужных генов бактерия приобретала новые гены от родственных микробов, также обитающих в жуке. Это показывает, что эволюция генома симбионтов — не просто путь к деградации.

Значение для науки:

Исследование, опубликованное в журнале mBio, демонстрирует, как эволюция формирует биоактивные молекулы в рамках симбиоза. По словам профессора Джейсона Квана, это подчеркивает важность поиска новых лекарств среди некультивируемых в лаборатории симбионтов, которые производят уникальные соединения, отточенные миллионами лет совместной эволюции.