d_kishkinev (d_kishkinev) wrote,
d_kishkinev
d_kishkinev

Не перестаю удивляться природе

Есть такие маленькие, меньше 2 мм, многоклеточные существа - коловратки (Rotifera). Выглядят так

В основном живут в пресных водоемах. 1500 видов. У некоторых видов наблюдается чрезвычайная устойчивость к высыханию (может усохнуть в пыль и несколько лет переноситься ветром, пока не попадет снова в воду). Коловратки класса Bdelloidea  - бделлойдные - размножаются партеногенезом. Т.е. самцов нет ваще, по крайней мере еще не найдены. У каждой особи самки есть парные гонады. Загвоздка в том, что этот класс возник вероятно всего миллионы лет назад и с тех пор породил множество видов, что для партеногенетического способа размножения - нетривиальная задача. Как бделлойдные коловратки обеспечивают свое генетическое приспособление к изменяющимся условиях среды и эволюционируют было долгое время загадкой. Теперь она приоткрыта. Оказывается, концевые участки хромосом бделлоидной коловратки Adineta vaga содержат множество генов, не встречающихся ни у каких других животных. Некоторые из этих генов явно имеют бактериальное происхождение: их нуклеотидные последовательности почти идентичны бактериальным аналогам. Другие столь же несомненно происходят от грибов, третьи — от растений. Полные геномы бделлоидных коловраток пока не прочтены. Авторы вышеупомянутого открытия имели возможность проанализировать лишь около 1% генома изучаемого животного (примерно 1 млн пар нуклеотидов). Были выявлены сотни генов, с большой вероятностью заимствованных коловратками у представителей других царств живой природы. Степень вероятности того, что данный ген был заимствован не у животного, определялась по сходству нуклеотидной последовательности гена с ближайшим аналогом за пределами животного царства, по сравнению с уровнем сходства между этим геном и его ближайшим «животным» аналогом. Понятно, что таким способом невозможно выявить гены, заимствованные коловратками у других животных или, тем более, у других бделлоидных коловраток.

Итак, бделлоидные коловратки активно заимствуют гены у других живых существ. Известно, что горизонтальный генетический обмен очень широко распространен у прокариот (бактерий и архей) — считается, что он в определенном смысле «заменяет» им половое размножение. Значительно реже меняются генами одноклеточные эукариоты («простейшие»), у которых есть также и настоящий половой процесс (попарное слияние половых клеток). Для многоклеточных горизонтальный генетический обмен — очень большая редкость (хотя отдельные случаи известны). Двуполое размножение, скорее всего, возникло как более безопасная и эффективная «альтернатива» горизонтальному генетическому обмену. Животные стараются всячески оберегать свои половые клетки от проникновения постороннего генетического материала, в том числе вирусного. У бделлойдных коловраток же барьеры на пути проникновения чужого генетического материала ослаблены.

Любопытно, что некоторые заимствованные бактериальные гены сохранили структуру, характерную для прокариотических генов (например, в них нет интронов), а другие — вероятно, те, которые были заимствованы раньше, — уже успели обзавестись характерными эукариотическими чертами (в том числе интронами). Ученые показали, что по крайней мере некоторые из заимствованных генов реально работают в клетках коловраток и кодируют функциональные белки. Большинство генов, заимствованных коловратками у бактерий, грибов и растений, кодируют ферменты, не входящие в состав сложных биохимических путей и каскадов, а выполняющие какую-то самостоятельную биохимическую функцию. Это и понятно, ведь именно такие гены могут оказаться полезными, если их заимствовать поодиночке. Впрочем, есть указания и на то, что иногда гены заимствовались сразу по два. Такие гены расположены в непосредственной близости друг от друга и в геноме бактерий-доноров, и в хромосоме коловратки-реципиента.
Tags: biology, science
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments