Природа полна ГМО (4 фото)
Исследователи из Университета Северной Каролины расшифровали геном тихоходки, микроскопического беспозвоночного существа. Неожиданностью для биологов стал тот факт, что более 17% своего генома тихоходки позаимствовали у других животных и растений.
«Мы и понятия не имели, что геном животного может содержать такой большой процент чужеродного ДНК,- поделился своим удивлением Боб Гольдштейн, соавтор работы. – Науке известны случаи заимствования ДНК, но никогда мы не наблюдали этого в таких масштабах».
Более 6500 чужеродных генов тихоходки позаимствовано у бактерий, растений, грибов и архей. Заимствование происходит через горизонтальный перенос генов — процесс, в котором организм передаёт генетический материал другому организму, не являющемуся его потомком. Противоположностью данного процесса является вертикальный перенос генов, когда организм получает генетический материал от своих предков. В частности, генная инженерия как раз занимается искусственным горизонтальным переносом генов.
Большинство животных имеют не более 1% заимствованных у других видов генов. До сих пор рекорд по содержанию чужеродного ДНК держали коловратки. Это микроскопические многоклеточные животные, получившие имя от их так называемого коловращательного аппарата — ресничного образования на переднем конце тела, который используется для питания и движения. Но и коловраток процент чужеродных генов не превышал 8%.
Тихоходки относятся к экстремофилам — они поразительно выносливы, и способны переносить экстремальные формы обезвоживания, когда доля воды в их организме падает до 1-2% от нормы. В полном соответствии с пословицей «тише едешь — дальше будешь», они выдерживают пребывание в течение 20 месяцев в жидком кислороде при −193 °C, нагрев до 60—65 °С в течение 10 ч, давление до 6000 атмосфер, нахождение в течение нескольких дней в открытом космосе. Доза в 570000 рентген (это в 1000 раз больше смертельной дозы для человека) убивает всего половину облучаемых тихоходок.
Когда их тельце высушивается, ДНК, 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 также встраиваются в геном.
«Мы привычно думаем о древе жизни и вертикальном переносе генов, при котором ДНК передаётся нам от мамы с папой,- рассуждает Томас Бутсби [Thomas Boothby], один из авторов работы. – Но по мере изучения и признания работы механизма горизонтального переноса генов, мы меняем своё представление о ходе эволюции, изменению генетического материала и стабильности геномов. Вместо древа жизни нам следует представить паутину жизни, по которой путешествует генетическая информация. Мы начинаем менять своё представление о схеме работы эволюции, и это здорово».