Ученые расшифровали самый короткий геном

 


Интернациональная команда ученых расшифровала геном бактерии Carsonella ruddii, который оказался самым коротким из известных на сегодняшний день геномов. Симбиотическая бактерия обитает в кишечнике псиллид (листоблошек), сообщает журнал Nature.

Исследования, проведенные специалистами из Университета Аризоны в Тусоне и Университета Токио, показали, что геном Carsonella ruddii содержит 159662 пары нуклеотидов, образующих 182 кодирующих белок гена. До сего момента самым коротким считался геном Mycoplasma genitalium, имеющий в три раза больше нуклеотидов, чем в ДНК у Carsonella ruddii, и кодирующий около полутысячи белков.

Изучив геном бактерии-рекордсмена, специалисты пришли к выводу, что Carsonella ruddii не имеет большинства жизненно необходимых генов. По всей видимости, она их утратила благодаря симбиотическим отношениям с листоблошкой. В то же время, в ДНК бактерии сохранились гены, отвечающие за синтез белка и производство аминокислот, которые требуются псиллидам.

По словам авторов исследования, на примере Carsonella ruddii им удалось увидеть процесс полномасштабного встраивания симбионта в животного-хозяина. Ученые предполагают, что в ходе дальнейшей эволюции геном листоблошки и геном бактерии сольются в одну ДНК, а из клеток с Carsonella ruddii сформируется новый орган псиллиды.

Эльвира Кошкина

Источник: ИД "Компьютерра"


Группа исследователей из университета штата Аризона (США) представила научной общественности самый короткий геном из всех, когда-либо существовавших в живой природе (доисторические пузыри с неотесанными молекулами ДНК не в счет, к тому же это все только теории). Бактерия Carsonella ruddii живет в самом сердце биологической матрешки: этот микроорганизм уже много миллионов лет пребывает в неразлучном симбиозе с небольшим насекомым, причем в симбиозе настолько тесном, что насекомое даже выделило специальные клетки, приспособленные для встраивания особей Carsonella.

Вот там-то ученые и обнаружили скромную бактерию, практически уже превратившуюся в органеллу, то есть, внутриклеточную структуру.

Процесс слияния организмов – явление довольно редкое, а наблюдать его вживую – вообще уникальная возможность. Сравнить это можно, пожалуй, только с сигналом из детства Вселенной или шаровой молнией, преодолевающей извивы человеческого кишечника.

Итак, взгляните на нее. Вся наследственная информация представителей вида Carsonella ruddii хранится в обычном виде – зашифрована парами азотистых оснований и скручена в спираль ДНК. Ничего особенного.

ДНК разделена на участки – гены, по ним ползают трансляторы, считывают матрицу синтеза белков, необходимых для того, чтобы ребята из Аризоны могли назвать микроскопический комочек "жизнью". Вся необычность, сенсационность, уникальность, умопомрачительность этого комочка заключается в компактности его генома: ровным счетом 159 тыс. 662 пар оснований, 160 килобаз, как говорят генетики (англ. base – "основание"), укладывающихся в 182 гена. Меньше не бывает. По крайней мере, у нас на Земле.



Профессор Нэнси Моран, выступившая соавтором статьи, опубликованной в октябрьском номере Science, говорит, что сначала никто не мог понять, как вообще бактерия может существовать с таким редуцированным набором генов, однако после продолжительных дискуссий появилась догадка – возможно, Carsonella просто передала насекомому большую часть своего генома, а себе оставила только самое необходимое? Ведь, в конце концов, "в свободном виде", то есть, в виде колоний, эти бактерии не встречаются.

Только в симбиозе. Причем, здесь важно отметить, что и "хозяин" не может обходиться без крохотного сожителя. Достаточно удалить Carsonella из организма насекомого, и все обменные процессы смешаются в химическом хаосе. Скорее всего, бактерия в итоге перестанет быть самостоятельной формой жизни и целиком склеится с хозяином, станет чем-то наподобие клеточной вакуоли. Вот так-то. Об этом сообщает Ytro.ru

Источник: Известия науки