Cerca de um sexto do genoma dos tardígrados foi emprestado de outros organismos

Pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte decifraram o gene para tardigrades , uma criatura microscópica invertebrada. Uma surpresa para os biólogos foi o fato de que mais de 17% de seus tardigrados de genoma foram emprestados de outros animais e plantas.

"Não tínhamos ideia de que o genoma do animal pudesse conter uma porcentagem tão grande de DNA estranho", compartilhou sua surpresa Bob Goldstein, co-autor de seu trabalho. "A ciência conhece casos de empréstimo de DNA, mas nunca vimos isso em tal escala".

Mais de 6.500 genes alienígenas tardigenos foram emprestados de bactérias, plantas, fungos e arquéias. Os empréstimos ocorrem através da transferência horizontal de genes - um processo no qual um organismo transfere material genético para outro organismo que não é seu descendente. O oposto desse processo é a transferência vertical de genes, quando o corpo recebe material genético de seus ancestrais. Em particular, a engenharia genética está envolvida na transferência horizontal de genes artificial.



A maioria dos animais não possui mais de 1% dos genes emprestados de outras espécies. Até agora, os rotíferos mantinham um registro para o conteúdo de DNA estranho . Trata-se de animais multicelulares microscópicos, que receberam um nome do chamado aparelho rotador - formação ciliar na extremidade frontal do corpo, usada para nutrição e movimento. Mas nos rotíferos, a porcentagem de genes estranhos não excedeu 8%.

Tardigrades pertencem a extremófilos- são incrivelmente resistentes e são capazes de tolerar formas extremas de desidratação quando a proporção de água em seu corpo cai para 1-2% da norma. Em total conformidade com o provérbio “Mais devagar, você vai continuar”, eles resistem por 20 meses em oxigênio líquido a -193 ° C, aquecendo a 60-65 ° C por 10 horas, pressionando até 6000 atmosferas, permanecendo por vários dias no espaço sideral. Uma dose de 570.000 raios-x (1.000 vezes a dose letal para humanos) mata apenas metade dos tardígrados irradiados.

Quando o corpo é seco, o DNA provavelmente se divide em grandes fragmentos. Nesse momento, quando o período de condições extremas termina, seu corpo é reabastecido com água, e proteínas especiais "reticulam" e restauram o DNA danificado. Neste momento, graças aos poros expandidos, fragmentos de DNA estranho podem entrar nas células, que também se integram no genoma.



"Habitualmente, pensamos na árvore da vida e na transferência vertical de genes, na qual o DNA é passado para nós pela mãe e pelo pai", diz Thomas Boothby, um dos autores do trabalho. - Mas, ao estudarmos e reconhecermos o trabalho do mecanismo de transferência horizontal de genes, mudamos nossa compreensão do curso da evolução, das mudanças no material genético e da estabilidade dos genomas. Em vez da árvore da vida, devemos apresentar uma rede de vida pela qual a informação genética viaja. Estamos começando a mudar de idéia sobre o esquema evolutivo do trabalho, e isso é ótimo. ”

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