«Еще в 2008 году мы обнаружили, что коловратки умеют захватывать и встраивать в свою ДНК чужеродные гены. Сейчас мы выяснили, что примерно 60 млн лет назад общий предок современных коловраток случайно захватил ген бактерий, который "научил" их пользоваться новым типом эпигенетических меток», – рассказала Ирина Архипова, старший научный сотрудник университета Чикаго.
Коловратки – это одни из самых примитивных многоклеточных животных, которых при этом отличает невероятная живучесть. В последние годы они начали интересовать многих биологов-эволюционистов, поскольку некоторые роды и виды этих беспозвоночных несколько десятков миллионов лет назад отказались от полового размножения, однако это пока не привело к их вымиранию.
Другая интересная черта коловраток заключается в том, что эти организмы могут переносить даже очень продолжительные и резкие засухи благодаря наличию у них умения «высушивать» самих себя. Год назад российские и зарубежные биологи смогли оживить коловраток, которые провели более 24 тыс. лет в замороженном виде в отложениях сибирской вечной мерзлоты.
Позаимствованные гены
Архипова и ее коллеги открыли еще одну уникальную особенность коловраток во время изучения структуры генома этих беспозвоночных существ и поиска генов, которые эти беспозвоночные существа могли «позаимствовать» у других живых существ. По оценкам биологов, около 10% генома коловраток состоит из подобных участков ДНК, причем часть этих сегментов была предположительно позаимствована у микробов.
Биологи обнаружили еще один подобный сегмент генома коловраток, который содержит в себе фермент N4CMT. Бактерии используют его для нанесения эпигенетических меток на белковую упаковку их ДНК. У всех остальных многоклеточных этого белка нет, они не используют его для управления уровнем активности генов.
Открыв этот ген, Архипова и ее коллеги изучили его структуру и пришли к выводу, что коловратки интегрировали его в свой геном около 60 млн лет назад. Впоследствии он стал частью системы, которая управляет активностью генов этих беспозвоночных и подавляет так называемые транспозоны – мобильные элементы ДНК. Как и почему это произошло, ученые пока не могут сказать.
«Мы почти не могли поверить в то, что в далеком прошлом фрагмент бактериальной ДНК был каким-то образом встроен в геном многоклеточного живого существа, что привело к появлению нового фермента, который отвечает за нанесение эпигенетических меток на мобильные элементы генома. Подобную процедуру сложно осуществить даже в лаборатории, а здесь это произошло естественным путем», – подытожила Ирина Юшенова, коллега Архиповой, также участвовавшая в исследовании.
Источник: nauka.tass.ru
