Tardigrade, koje je već nemoguće ubiti, također imaju stranu DNK

Tardigrade, već napravljene od neuništive pobjede, ovog su se tjedna ponovno pojavile u Kući slavnih znanstvenih neobičnosti, zahvaljujući novom studija koji je slijedio prvi tardigradni genom i utvrdio da 17,5% potječe od drugih vrsta. Inače poznati kao vodeni medvjedi, tardigrade su zapravo velika skupina srodnih vrsta kojima je zajedničko ključno svojstvo: Nemoguće ih je ubiti. Tardigrade su jedina vrsta koja je ikad primijećena da preživi izvan Zemljine zaklonske atmosfere. Sada znanstvenici nagađaju da bi vodoravni prijenos gena, fenomen koji je tim istraživača pri UNC-u prepoznao kao razlog za neviđeni udio strane DNA otkrivene u genomu tardigrade, mogao biti odgovoran i za neku poznatu trajnost tardigrada.

To

To je samo tjelesna rana!



Ako se ideja da je potpuno šestina životinjskog genoma stranog podrijetla čini pretjeranom, u dobrom ste društvu. Većina organizama ima najviše 1% strane DNA. Bića poput Elysia chlorotica, koja doslovno konzumiraju stalnu prehranu drugih organizama da bi stekli njihove moći (fotosinteze), znana su već dugi niz godina - do sada je rotifer, daleki rođak vodenog medvjeda, bio najekstremniji primjer u svojoj klasi jer je oko 10% svoje DNK stekao od drugih vrsta horizontalnim prijenosom gena. Čak i alarmantni fenomen povećane otpornosti na antibiotike vuče korijen iz činjenice da neki jednoćelijski organizmi vrlo dobro trese druge mikrobe radi svojih rezervnih plazmida. No udio strane DNA u ovom očito uspješno prilagođenom organizmu iznenadio je čak i istraživače koji su izveli eksperiment. Bob Goldstein, jedan od koautora studije, rekao je “Nismo ni slutili da se životinjski genom može sastojati od toliko stranih DNK. ... Znali smo da mnoge životinje stječu strane gene, ali nismo ni slutili da se to događa u tolikoj mjeri. '



Metoda korištena za slijed DNK u ovom eksperimentu presudna je za tvrdnju da DNK pronađena u uzorcima nije bila samo slučajna kontaminacija ostacima nukleinske kiseline iz drugih vrsta. Tradicionalno (Sangerovo) sekvenciranje razbija molekule DNA u fragmente, a zatim se oslanja na daljnju intervenciju kako bi se fragmenti ponovno složili spajanjem preklapajućih regija. U ovom istraživanju istraživači su koristili tehniku ​​koja se naziva sekvenciranje u realnom vremenu s jednom molekulom (SMRT), kreirana od strane Pacific Biosciences, koja može obraditi i sekvencirati cijelu molekulu DNA, a da je ne razbije na fragmente. Kao da ima netaknute negative na fotografiji, netaknuta molekula daje glavnu kopiju za usporedbu: Fizičke asocijacije između genetskih lokusa mogu se koristiti za raščlanjivanje evolucijske povijesti iz niza gena prisutnih u živom biću. Koristeći ovu tehniku, istraživači su sa sigurnošću mogli konstatirati da je vrsta stekla gene u svom evolucijskom roku, a nije uvedena eksperimentalnom pogreškom.

Tardigrade

Lagana mikrofotografija tardigrade. Zasluge: Sinclair Stammers



Kako su tardigrade postale toliko dobre u stjecanju toliko strane DNK? Thomas Boothby, vodeći autor, vjeruje da je to povezano s višeznačnim pristupom nevolji. Na primjer, pod stresom dehidracije, vodeni se medvjedi zapravo mogu isušiti, proces koji njihovu DNA razbija na male komadiće, slično poput relativno stabilnog oblika koji genetski materijal ima tijekom većine ciklusa rasta i replikacije stanice. Kad se vlaga vrati, oni se rehidriraju čineći da njihove stanice propuštaju, što propušta vodu - ali i molekule iz okoline, čak i makromolekule poput DNA. A njihov robusni postupak popravljanja DNA dovoljno je otporan na kvarove da podnese tako ogromne poremećaje. Upravo ta tolerancija na pogreške može povećati vjerojatnost da će tardigrada asimilirati molekule DNA različitih vrsta, jer enzim ligacije lako povezuje fragmente DNA s komplementarnim ljepljivim krajevima.

Možda je još zanimljivija činjenica da je tim otkrio da bi pod stresnim uvjetima njihove tardigrade mogle uključiti i isključiti neki od tog širokog spektra gena za zamjenske proizvode - gene povezane s njihovim tolerancijama na stres kod njihovih izvornih domaćina. Nejasno podsjeća na tu scenu iz Dan nezavisnosti gdje Will Smith i Jeff Goldblum uspijevaju provaliti vanzemaljsko računalo s MacBook-om, osim što je ovo stvarni život i hack zapravo djeluje.

(Vrhunska fotografija: AMNH)



Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com