Генетики раскрыли секрет животных, способных жить в открытом космосе
Тихоходки, единственные на Земле многоклеточные, способные жить и даже размножаться в открытом космосе, вероятно, приобрели эту способность, позаимствовав примерно 18% своей ДНК у архей, бактерий, растений и даже грибков, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (Boothby et al., Evidence for extensive horizontal gene transfer from the draft genome of a tardigrade).
«У нас и понятия не было, что геном какого-то животного может содержать так много чужой ДНК. Мы знали, что многие животные часто заимствуют гены у других существ, но мы совсем не ожидали того, что это может происходить в столь промышленных масштабах», – заявил Боб Гольдштейн (Bob Goldstein) из университета Северной Каролины в Чапел-Хилле (в пресс-релизе University of North Carolina at Chapel Hill A huge chunk of a tardigrade’s genome comes from foreign DNA – ВМ).
В 2007 году ученые совершили удивительное открытие, анализируя данные, собранные российским биоспутником «Фотон-М3»: оказалось, что тихододки, небольшие беспозвоночные, дальние родичи раков и насекомых, способны выживать очень долгое время в открытом космосе и даже размножаться в условиях полной невесомости и отсутствия пищи и воды.
Эти необычные качества, как рассказывает Гольдштейн, привлекли внимание многих биологов, генетиков и планетологов, и они решили расшифровать и проанализировать геном этих необычных беспозвоночных, избрав в качестве подопытных тихоходок вида Hypsibius dujardini, побывавших в космосе на борту зонда (электронная фотография из Википедии – ВМ).
Геном у этих существ относительно большой для их размеров и положения на древе эволюции – он содержит в себе около 215 миллионов «букв»-нуклеотидов, что примерно в два раза больше, чем у червей-нематод, которых ученые используют для экспериментов с беспозвоночными.
Когда ученые начали подсчитывать и изучать гены, их ожидал большой сюрприз – свыше 6,5 тысяч участков ДНК из 38 тысяч генов были «позаимствованы» у других организмов. Большая часть из них была получена от бактерий-экстремофилов, но при этом в геноме тихоходок так же присутствуют гены растений, грибов и архей.
Как данному беспозвоночному удалось «экспроприировать» все эти шесть тысяч генов? По мнению Гольдштейна и его коллег, причиной этого является невероятная способность этого существа к выживанию.
Тихоходки, как объясняют генетики, способны переносить экстремальные формы обезвоживания, когда доля воды в их организме падает до 1-2% от нормы. Когда их тело высушивается, ДНК Hypsibius dujardini, скорее всего, распадается на крупные фрагменты. В тот момент, когда период экстремальных условий заканчивается, их тело заново наполняется водой, и особые белки «сшивают» и восстанавливают поврежденную ДНК.
В этот момент в клетки, благодаря расширенным порам, могут попадать фрагменты чужой ДНК, которые «вшиваются» в геном и остаются в нем, если их появление не приводит к фатальным последствиям для тихоходки и помогает ей выживать. Благодаря этому ДНК тихоходок стало мозаикой из множества своих и чужих участков за 550 миллионов лет эволюции этих существ.
Учитывая то, что многие из этих генов отвечают за реакцию на стресс, починку ДНК и противодействие различным экстремальным факторам, вполне возможно, что данные существа приобрели способность выживать в космосе благодаря позаимствованным генам.
Как считают Гольдштейн и его коллеги, их открытие говорит о том, что так называемый горизонтальный обмен генами – заимствование их у других организмов, дирижирует не только эволюцией микробов, среди которых он распространен, но и многоклеточных существ.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
24.11.2015
Читать статьи по темам:
гены секвенирование генома Версия для печатиОшибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
Выдели ее и нажми ctrl + enter