Насекомых поймали за горизонтальным переносом генов

Французские ученые проанализировали 195 геномов насекомых и обнаружили около 2200 случаев горизонтального переноса генов. До этого такой способ передачи генетической информации между эукариотами считался в основном привилегией более простых организмов, таких как одноклеточные и грибы. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а кратко о ней сообщает издание Scientific American.

Эукариотические организмы, как правило, получают свою генетическую информацию вертикальным переносом генов, то есть от родителей. Но иногда, подобно прокариотам, могут приобрести ее и путем горизонтального переноса — то есть от одной особи к другой с последующей интеграцией в ее геном. Особенно широко распространен этот процесс у бактерий и архей. Например, прокариоты активно обмениваются между собой плазмидами — специальными кольцевыми ДНК, которые передаются от одной клетки к другой. Поэтому, стоит лишь одной бактерии открыть способ справиться с антибиотиком, такое умение быстро распространяется по всей популяции и даже между разными видами, что усугубляет проблему возникновения резистентности. Известно, что большинство генов, приобретенных эукариотами в результате горизонтального переноса, были получены от бактерий. Это может произойти, например, путем прямого поглощения ДНК с помощью плазмид или вирусов, а также в результате длительного симбиоза или паразитических отношений. Например, почти полный геном бактерии Wolbachia обнаружен у дрозофилы, а жуку Callosobruchus chinensis достался фрагмент около 30%. Активный перенос митохондриальных генов зафиксирован у растений. Перенос же между эукариотами считается куда менее частым явлением.

Когда говорят о горизонтально переносимом генетическом материале эукариот, обычно подразумевают транспозоны — фрагменты ДНК, способные перемещаться с одного локуса хромосомы на другой. Эта их способность тесно связана и с умением перемещаться между организмами, чего обычные гены делать не могут.

Для изучения горизонтального переноса у эукариот ученые сосредоточились на насекомых и сравнили между собой геномы 195 видов. Оказалось, что за последние 10 миллионов лет произошло по меньшей мере 2248 случая горизонтального переноса. Исследователи считают, что это явление не ограничивается насекомыми и широко распространено, причем по ряду признаков его масштабы на несколько порядков больше полученных на данный момент цифр.

Каким именно путем происходит передача генетического материала между эукариотическими клетками неизвестно, но полученные данные указывают на значимую роль горизонтального переноса в эволюции генома насекомых.

Не так давно изучение процесса возникновения лекарственной устойчивости у бактерий привело ученых к предположению, что борьбу с распространяющейся резистентностью можно вести на этапе возникновения толерантности, что существенно снизило бы риск горизонтальной передачи устойчивости.

Юрий Солюс

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.