Биологи выявили пример горизонтального переноса генов у асцидий

Ученые из Цукубского университета исследовали эволюционный механизм горизонтального переноса генов между морскими организмами. Результаты работы опубликованы в Proceedings of the Royal Society B.

Горизонтальный перенос генов — это эволюционный механизм, заключающийся в передаче генов между одновременно существующими организмами, а не от родителей. Это быстрый способ течения эволюции и появления у организмов новых сложных функций. Однако даже при близкой связи организмов, например при симбиотических или паразитических отношениях, перенос гена и его введение в новый геном — это только начало всего процесса. Надо добиться, чтобы этот ген сохранился и передавался из поколения в поколение.

В ходе работы исследователи изучали отвечающий за синтез клетчатки ген морских беспозвоночных — асцидий. Этот ген кодирует белок, который помогает образовываться внешней защитной оболочке. Ее потеря может привести к меньшей выработке клетчатки организмом, что негативно на него влияет. Ученые узнали, что этот ген связан с внешним защитным слоем клеток — эпидермисом.

«Секвенирование показало, что эта [смежная с геном] область содержит связывающий участок транскрипционного фактора АР-2. Когда мы внедрили мутацию в этот связывающий участок, экспрессия синтезирующего клетчатку гена в эпидермисе асцидий пропадает», — сказал Есукэ Огура, соавтор статьи.

У всех организмов соотношение количества азотистых оснований ДНК: аденина, тимина, цитозин и гуанина — разное. Например, у актинобактерии 70% ДНК состоит из гуанина и цитозина, в то время как у асцидий больше аденина и тимина. Связующий участок АР-2 содержит много гуанина и цитозина, а это означает, делают вывод ученые, что он был присущ другому организму.