تم اقتراض حوالي سدس الجينوم المتأخر من الكائنات الحية الأخرى

قام باحثون في جامعة نورث كارولاينا بفك شفرة الجين من أجل تارديغراديس ، مخلوق اللافقاريات المجهرية. كانت المفاجأة بالنسبة لعلماء الأحياء حقيقة أن أكثر من 17 ٪ من تارديجرادوم جينومهم تم استعارتهم من حيوانات ونباتات أخرى.

شارك بوب غولدشتاين ، المؤلف المشارك في عمله ، دهشته: "لم تكن لدينا فكرة أن جينوم الحيوان يمكن أن يحتوي على نسبة كبيرة من الحمض النووي الأجنبي". "لقد عرف العلم حالات اقتراض الحمض النووي ، لكننا لم نر هذا على الإطلاق بهذا الحجم."

تم اقتراض أكثر من 6500 جين تارديجين غريب من البكتيريا والنباتات والفطريات والعتيق. يحدث الاقتراض من خلال نقل الجينات الأفقي - وهي عملية يقوم فيها كائن ما بنقل مادة جينية إلى كائن آخر ليس من نسله. عكس هذه العملية هو النقل الجيني الرأسي ، عندما يتلقى الجسم مادة وراثية من أسلافه. على وجه الخصوص ، تشارك الهندسة الوراثية في نقل الجينات الأفقية الاصطناعية.



معظم الحيوانات ليس لديها أكثر من 1٪ من الجينات المستعارة من الأنواع الأخرى. حتى الآن ، احتفظت الروتيفر بسجل لمحتوى الحمض النووي الأجنبي . هذه حيوانات مجهرية متعددة الخلايا استقبلت اسمًا من ما يسمى بجهاز التدوير المشترك - التكوين الهدبي في الجزء الأمامي من الجسم ، والذي يستخدم للتغذية والحركة. لكن الروتيفرات ، نسبة الجينات الأجنبية لم تتجاوز 8٪.

Tardigrades تنتمي إلى المتطرفين- إنها شديدة التحمل بشكل مثير للدهشة ، وقادرة على تحمل الأشكال القصوى من الجفاف عندما تنخفض نسبة الماء في الجسم إلى 1-2 ٪ من القاعدة. بالتوافق التام مع المثل "أبطأ تذهب ، سوف تستمر" ، يتحملون البقاء لمدة 20 شهرًا في الأكسجين السائل عند −193 درجة مئوية ، والتدفئة إلى 60-65 درجة مئوية لمدة 10 ساعات ، والضغط حتى 6000 الغلاف الجوي ، والبقاء لعدة أيام في الفضاء الخارجي. جرعة من 570،000 من الأشعة السينية (1000 مرة جرعة قاتلة للبشر) تقتل فقط نصف tardigrades المشع.

عندما يجف جسمهم ، ينقسم الحمض النووي على الأرجح إلى شظايا كبيرة. في تلك اللحظة ، عندما تنتهي فترة الظروف القاسية ، يتم تجديد أجسامهم بالماء ، والبروتينات الخاصة "تتقاطع" وتستعيد الحمض النووي التالف. في هذه اللحظة ، وبفضل المسام الممتدة ، يمكن لشظايا الحمض النووي الأجنبي أن تدخل الخلايا ، والتي تتكامل أيضًا في الجينوم.



يقول توماس بوثبي ، أحد مؤلفي هذا العمل: "نفكر عادةً في شجرة الحياة والانتقال الجيني الرأسي ، حيث يتم نقل الحمض النووي إلينا من أمي وأبي". - ولكن بينما ندرس ونقر بعمل آلية نقل الجينات الأفقي ، نغير فهمنا لمسار التطور والتغيرات في المواد الجينية واستقرار الجينوم. بدلاً من شجرة الحياة ، يجب أن نقدم شبكة من الحياة تنتقل من خلالها المعلومات الوراثية. لقد بدأنا في تغيير أذهاننا حول مخطط العمل التطوري ، وهذا أمر رائع ".

Source: https://habr.com/ru/post/ar387147/