velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Катализатор эволюции

Вирусоподобные частички ускоряют эволюцию микробов, осуществляя обмен генетической информацией еще резвее, чем числилось ранее.





В океане гены могут передаваться от одной бактерии другой с внезапной легкостью. Как говорят создатели исследования, размещенного в журнальчике Science, это получается благодаря необыкновенным частичкам, напоминающим вирусы. Такие частички, именуемые агентами переноса генов (gene transfer agents, GTA) привносят в геном микробов новые куски ДНК от 1000 до 100 млн. раз почаще, чем числилось ранее. Это гласит о том, что GTA играют важную роль в процессе эволюции.

Понятно, что бактерии нередко обмениваются генетической информацией, но механизм этого обмена до сего времени был неясен. Микробиологу Лорену МакДэниэлу (Lauren McDaniel) из института Южной Флориды и его сотрудникам удалось раскрыть этот секрет.

Горизонтальный перенос генов (когда генетическая информация передается вне генеалогической последовательности – вертикальной, от родителей к потомству) помогает разъяснить резвую адаптацию микробов к окружающей среде, а именно, приобретение стойкости к лекарствам. Если у одной бактерии есть «полезный» ген, она может «поделиться» им с другими, повышая шансы их на выживание.

Горизонтальный перенос генов может происходить как при конкретном контакте «клетка-клетка», так и при помощи мобильных генетических частей, именуемых плазмидами, либо при посредничестве бактериальных вирусов (бактериофагов), которые нередко разрушают клетку-хозяина перед тем, как поменять место проживания.

Основное прибежище GTA – белковая оболочка бактерии-хозяина, покидая которую, GTA прихватывает с собой некие куски бактериального генома. В течение последних 30 лет GTA только эпизодически служили объектами лабораторных исследовательских работ.

Команда исследователей способами генной инженерии получила GTA, содержащие транспозон Tn5, кодирующий устойчивость к антибиотику канамицину. Tn5 был избран по чисто практическим суждениям – устойчивость канамицину нетрудно выявить в лабораторных критериях, просто обработав бактерии антибиотиком и определив выживших. Потом ученые упаковали измененные GTA в пакеты, заполненные водой с разных прибрежных участков, и погрузили в океан, чтоб очень точно сымитировать естественные условия. На последующий денек до 47% микробов, живущих в мешках, оказались носителями гена стойкости к канамицину. Очень маловероятно, что этот ген мог быть приобретен любым другим методом. При этом это вышло с самыми различными штаммами микробов, что показывает на «неразборчивость» GTA.

«GTA очень своеобразны, - гласит биолог Евгений Кунин, работающий в Государственном Институте Здоровья (шт. Мэриленд, США). – Похоже, что их единственная функция – передача генов». В прошедшем году Кунин вместе с группой коллег провел анализ геномов морских вирусов и предсказал, что GTA могут играть ведомую роль при горизонтальном переносе генов в океане. Он гласит, что исследование МакДэниэла подтвердило его предположение, продемонстрировав, как нередко GTA может служить посредником при передаче генетической инфы от 1-го морского мельчайшего организма к другому.

Джон Пол (John Paul), один из создателей работы, гласит, что схожим образом может передаваться самая различная генетическая информация, а не только лишь устойчивость к определенному типу лекарств. Данное исследование может привести к более глубочайшему осознанию эволюционных процессов и разных параметров микробов, а именно, их патогенности и резистентности к разным фармацевтическим продуктам.

По сообщению Nature News




Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments