Sekitar seperenam gen tardigrades dipinjam dari organisme lain

Para peneliti di University of North Carolina telah menguraikan gen untuk tardigrades , makhluk invertebrata mikroskopis. Kejutan bagi para ahli biologi adalah fakta bahwa lebih dari 17% dari tardigrome genom mereka dipinjam dari hewan dan tumbuhan lain.

"Kami tidak tahu bahwa genom hewan dapat mengandung persentase besar DNA asing," Bob Goldstein, rekan penulis karyanya, berbagi keterkejutannya. "Ilmu pengetahuan telah mengetahui kasus-kasus peminjaman DNA, tetapi kami belum pernah melihat ini pada skala seperti itu."

Lebih dari 6.500 gen tardigene alien dipinjam dari bakteri, tanaman, jamur dan archaea. Peminjaman terjadi melalui transfer gen horizontal - suatu proses di mana suatu organisme mentransfer materi genetik ke organisme lain yang bukan turunannya. Kebalikan dari proses ini adalah transfer gen vertikal, ketika tubuh menerima materi genetik dari leluhurnya. Secara khusus, rekayasa genetika terlibat dalam transfer gen horizontal buatan.



Sebagian besar hewan tidak memiliki lebih dari 1% gen yang dipinjam dari spesies lain. Hingga saat ini, rotifera menyimpan catatan untuk konten DNA asing . Ini adalah hewan multisel mikroskopis yang menerima nama dari apa yang disebut aparatus rotator - formasi siliaris di ujung depan tubuh, yang digunakan untuk nutrisi dan pergerakan. Namun pada rotifer, persentase gen asing tidak melebihi 8%.

Tardigrades milik ekstrofil- mereka sangat kuat, dan mampu mentolerir bentuk dehidrasi yang ekstrem ketika proporsi air dalam tubuh mereka turun menjadi 1-2% dari norma. Sesuai dengan pepatah “Lebih lambat Anda pergi, Anda akan terus”, mereka tahan selama 20 bulan dalam oksigen cair pada −193 ° C, pemanasan hingga 60-65 ° C selama 10 jam, tekanan hingga 6000 atmosfer, tahan selama beberapa atmosfer hari di luar angkasa. Dosis 570.000 x-ray (1.000 kali dosis mematikan untuk manusia) membunuh hanya setengah dari tardigrade yang diiradiasi.

Ketika tubuh mereka kering, DNA kemungkinan besar akan pecah menjadi fragmen besar. Pada saat itu, ketika periode kondisi ekstrem berakhir, tubuh mereka terisi kembali dengan air, dan protein khusus "cross-link" dan mengembalikan DNA yang rusak. Pada saat ini, berkat pori-pori yang diperluas, fragmen DNA asing dapat memasuki sel, yang juga berintegrasi ke dalam genom.



"Kami biasanya berpikir tentang pohon kehidupan dan transfer gen vertikal, di mana DNA diturunkan kepada kami dari ibu dan ayah," kata Thomas Boothby, salah satu penulis karya tersebut. - Tetapi ketika kita mempelajari dan mengakui kerja mekanisme transfer gen horizontal, kita mengubah pemahaman kita tentang arah evolusi, perubahan materi genetik dan stabilitas genom. Alih-alih pohon kehidupan, kita harus menyajikan jaring kehidupan di mana informasi genetik berjalan. Kami mulai mengubah pikiran tentang skema kerja evolusi, dan itu hebat. "

Source: https://habr.com/ru/post/id387147/