Нове дослідження геному тарганів показало, що в їхній ДНК зберігаються тисячі фрагментів бактеріального походження. Йдеться про давній зв’язок із бактерією Blattabacterium cuenoti, який може пояснювати складність геному цих комах, але не доводить, що саме це робить їх майже невразливими.
Про це повідомляє Ecoticias.
Дослідження, опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, що у кількох видів тарганів є тисячі дрібних фрагментів ДНК, пов’язаних із Blattabacterium cuenoti. Ця бактерія-партнер мешкала всередині родичів тарганів мільйони років.
Це не означає, що таргани є “частково бактеріями”. Водночас відкриття показує, що геноми тварин можуть бути значно складнішими та тісніше пов’язаними з мікробним світом, ніж вважали раніше.
Вчені пояснюють це явищем горизонтального перенесення генів. Так називають процес, коли гени можуть переходити між неспорідненими видами.
Для бактерій це звичне явище. Мікроби живуть близько один до одного, легко обмінюються генетичним матеріалом і можуть поглинати ДНК із навколишнього середовища.
Саме тому стійкість до антибіотиків може швидко поширюватися в бактеріальних популяціях. У тварин усе складніше.
Їхня ДНК зберігається всередині ядра. Передаватися наступним поколінням можуть лише ті зміни, які потрапили до сперматозоїдів або яйцеклітин.
Попри це, таргани давно пов’язані з бактерією Blattabacterium. Вона живе всередині спеціальних клітин і передається з покоління в покоління через яйця.
Через такий спосіб існування бактерія мала багато можливостей контактувати з ДНК хазяїна. Саме це й зацікавило дослідників.
Команда проаналізувала геноми тарганів і термітів. Вчені шукали фрагменти ДНК, які відповідають Blattabacterium.
У результаті в австралійських тарганів підродин Panesthiinae та Geoscapheinae виявили понад 3000 вставок, отриманих шляхом горизонтального перенесення генів. За словами авторів, це більш ніж у 10 разів перевищує попередню максимальну оцінку для інших еукаріот, якщо не враховувати коловерток.
Більшість цих фрагментів були дуже малими. Дослідники рахували збіги довжиною не менше 50 пар нуклеотидів, і багато з них взагалі не були генами.
Це означає, що значна частина бактеріальної ДНК може бути не робочими інструкціями, а розрізненими генетичними уривками. Іншими словами, вони можуть просто зберігатися в геномі без помітного впливу.
Дані свідчать, що багато таких вставок, ймовірно, майже нічого не змінюють. Вони могли випадково потрапити в геном і залишитися там, бо не були достатньо шкідливими, щоб еволюція їх видалила.
Водночас деякі знайдені фрагменти можуть бути дуже старими. Частина з них, за оцінками вчених, могла зберігатися в одній групі тарганів щонайменше 28,7 мільйона років.
Саме це порушує головне питання: якщо фрагмент ДНК зберігається десятки мільйонів років, чи може він іноді виконувати корисну функцію. Поки що остаточної відповіді немає.
Автори допускають, що деякі довгоживучі фрагменти можуть мати функціональну роль. Але дослідження не доводить, що знаменита живучість тарганів спричинена саме бактеріальною ДНК.
Також воно не означає, що бактерії постійно кардинально переписують геноми тварин. Відкриття радше показує, що історія взаємодії тварин і мікробів може бути значно глибшою, ніж вважалося раніше.