Тихоходок оклеветали?
С тихоходок сняли обвинение в массовом «плагиате»
Александр Ершов, N+1
Биологи под руководством Марка Блакстера из Университета Эдинбурга обнаружили, что массовое заимствование чужих генов, следы которого недавно якобы удалось найти в геноме тихоходок, на самом деле может быть результатом загрязнения. Об этом говорится в препринте, выложенном британскими учеными в архив bioArxiv (Koutsovoulos et al., The genome of the tardigrade Hypsibius dujardini).
Статья группы Марка Блакстера пока не принята к публикации ни в одном из рецензируемых журналов и, по признанию авторов, даже не полностью дописана. Тем не менее, ведущий автор обнаружившей «генное воровство» американской группы в комментарии к препринту уже признал, что новые данные ставят под вопрос полученные ранее результаты.
В новой работе британские биологи работали с тихоходкой того же вида, что и американцы, Hypsibius dujardini, однако выращивали их в немного других условиях. Кроме того, поскольку эти тихоходки размножаются партеногенезом, то есть фактически являются клонами, «штамм», с которым работали британцы, мог немного отличаться по своим генетическим особенностям от американского.
Британским ученым удалось прочитать и собрать полный геном тихоходок, длина которого составила 135 миллионов пар оснований – что на 77 миллионов меньше, чем геном, собранный американской группой. Количество белок-кодирующих генов также было существенно ниже: 23 против 38 тысяч штук. Главным результатом стало отсутствие следов сколько-нибудь существенного горизонтального переноса генов. Так называют процесс, в ходе которого в геном попадают чужеродные последовательности, например, вирусные гены.
По данным американской группы, доля заимствованных генов у тихоходок якобы составляет около 17,5 процентов – это рекордная цифра среди всех животных. У коловраток, современных рекордсменов по горизонтальному переносу (животных существенно более мелких и примитивных) соответствующая цифра в два раза ниже. Обычно же доля чужеродных генов в геномах животных находится на уровне одного процента, причем подавляющее большинство этих генов занесены вирусами. Интересно, что среди источников «украденных» генов американская группа нашла не только бактерии, но и грибы, археи и даже растения.
Диаграмма скаффолдов (собранных кусков) американского генома тихоходок по нуклеотидному составу (горизонтальный) и количеству прочтений (вертикальный). Голубым показаны скаффолды, где та же последовательность прочитана не только по ДНК, но и по РНК – то есть транскрибируется. Размер пузыря соответствует длине скаффолда.
Из всех этих генов британской группе экспериментально (с помощью ПЦР-теста) удалось подтвердить наличие только десяти штук, чья «чужеродность» не может быть отвергнута как загрязнение. На основании анализа собственных и чужих сырых данных британцы оценивают общий уровень возможного загрязнения для американского генома в 30,4 процента, для собственного – в 6,8 процента.
Американские биологи в своей статье высказывали предположение о том, что именно высокий уровень горизонтального переноса мог помочь тихоходкам стать настолько специализированными экстремофилами. Известно, например, что они могут выдерживать полное высушивание, голодание, длительное ионизирующее облучение и, например, являются единственными животными, способными несколько дней жить в открытом космосе (и в вакууме электронного микроскопа). Однако новые данные ставят под сомнение гипотезу о том, что все эти «сверхспособности» как-то связаны с заимствованием чужой ДНК. Кроме того, авторы новой статьи подчеркивают, что тот вид тихоходок, который секвенировали обе группы, Hypsibius dujardini, этими способностями не обладает – в отличие от других своих собратьев, общее число которых приближается к 1000 видов.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
03.12.2015