Tardigrades, mida on juba võimatu tappa, on ka võõras DNA

Tardigrades, mis on juba hävitamatust võidust tehtud, on tänu uuele uuele ilmale sel nädalal taas ilmunud teaduslike veidruste kuulsuste saalis. Uuring mis sekveneeris esimese tardigraadse genoomi ja leidis, et 17,5% sellest pärineb teistelt liikidelt. Muidu vesikarudena tuntud tardigraadid on tegelikult suur sugulaste rühm, millel on peamine ühine omadus: neid on võimatu tappa. Tardigrad on ainus liik, mida on kunagi täheldatud väljaspool Maa varjupaiga atmosfääri. Nüüd spekuleerivad teadlased, et horisontaalne geeniülekanne, nähtus, mille UNC teadlaste meeskond tuvastas tardigrade'i genoomis enneolematult suure võõr-DNA osakaalu põhjuseks, võib olla vastutav ka tardigrade kuulsa vastupidavuse eest.

See

See on lihtsalt lihahaav!



Kui idee, et täielikult kuuendik looma genoomist on välismaine päritolu, tundub kaugeleulatuv, olete heas seltskonnas. Enamikus organismides on võõras DNA maksimaalselt 1%. Sellised olendid nagu Elysia chlorotica, kes sõna otseses mõttes tarbib oma jõudude (fotosünteesi) saamiseks pidevat dieeti teiste organismidega, on teadusele teada olnud juba aastaid - seni oli vesikaru kaugem nõbu rotifer. oma klassi, kuna umbes 10% oma DNA-st on horisontaalse geeniülekande kaudu omandanud teistelt liikidelt. Isegi murettekitav nähtus, mille kohaselt suureneb resistentsus antibiootikumide vastu, tuleneb sellest, et mõned üherakulised organismid suudavad oma varuplasmiidide jaoks teisi mikroobe väga hästi raputada. Kuid võõra DNA osakaal selles selgelt edukalt kohanenud organismis üllatas isegi katse teinud teadlasi. Uuringu üks kaasautoreid Bob Goldstein ütles: 'Meil polnud aimugi, et looma genoom võib koosneda nii palju võõrast DNA-st. ... Me teadsime, et paljud loomad omandavad võõraid geene, kuid meil polnud aimugi, et see juhtub sel määral. '



Selles katses DNA järjestamiseks kasutatud meetod on ülioluline väite jaoks, et proovides leitud DNA ei olnud lihtsalt juhuslik saastumine teiste liikide nukleiinhappejääkidega. Traditsiooniline (Sangeri) sekveneerimine lõhustab DNA molekulid fragmentideks ja tugineb seejärel täiendavale sekkumisele, et fragmendid uuesti kokku panna kattuvate piirkondade kokkusobitamise teel. Selles uuringus kasutasid teadlased Vaikse ookeani bioteaduste loodud tehnikat, mida nimetatakse ühe molekuli reaalajas (SMRT) sekveneerimiseks, mis suudab töödelda ja järjestada tervet DNA molekuli, lõhkumata seda fragmentideks. Nagu puutumata negatiivide olemasolu fotole, on ka puutumatu molekul võrdluseks põhikoopia: geneetiliste lookuste füüsilisi seoseid saab kasutada evolutsiooniloo analüüsimiseks elusolendis olevate geenide hulgast. Seda tehnikat kasutades suutsid teadlased kindlalt väita, et liigid on geenid omandanud evolutsioonilisel ajateljel ja neid ei ole sisse viidud eksperimentaalse vea tõttu.

Tardigrades

Kerge mikrogramm tardigraadist. Krediit: Sinclair Stammers

Kuidas tardigradid nii palju võõrast DNA-d omandasid? Juhtiv autor Thomas Boothby usub, et see on seotud tardigrade mitmekülgse lähenemisega raskustele. Dehüdratsioonistressi korral võivad näiteks veekarud end tegelikult ära kuivada, protsess, mis lagundab nende DNA väikesteks tükkideks, umbes nagu geneetilise materjali suhteliselt stabiilne vorm raku kasvu ja paljunemistsükli jooksul. Niiskuse naastes hüdreeruvad nad, muutes oma rakud lekkima, mis lubab vett - aga ka molekule keskkonnast, isegi makromolekule nagu DNA. Ja nende tugev DNA-parandusprotsess on piisavalt tohutu talutav, et hakkama saada selliste tohutute häiretega. Just see veataluvus võib muuta tardigraadi tõenäolisemaks erinevate liikide DNA molekulide omastamiseks, kuna ligeerimisensüüm seob DNA fragmendid kergesti komplementaarsete kleepuvate otstega.



Võib-olla veelgi huvitavam on asjaolu, et meeskond avastas, et stressitingimustes võivad nende tardigraadid sisse ja välja lülitada mõned selle laia valiku järelturu geene - geenid, mis nende algsetes peremeesorganismides on seotud stressitaluvusega. See meenutab ähmaselt seda stseeni Iseseisvuspäev kus Will Smithil ja Jeff Goldblumil õnnestub võõrast arvutit MacBookiga häkkida, välja arvatud see, et see on tegelik elu ja häkkimine tegelikult töötab.

(Ülemine foto krediit: AMNH)

Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com