30. Массовый горизонтальный перенос генов
В 2008 году был описан первый случай уникального явления — массового горизонтального переноса генов. Животное (бделлоидная коловратка) уже многие миллионы лет размножается и эволюционирует (разделившись на 360 видов), изменяя свой генотип не с помощью мутаций или двуполого размножения, а встраивая в свои гены куски чужеродных ДНК от других организмов. По сути, эти животные «скрещиваются» со своей съеденной пищей!Главная задача, которую преследует такой сложный процесс, как двуполое половое размножение — создать достаточное разнообразие генов, чтобы стимулировать эволюцию. Только микроорганизмы типа бактерий, которые ежесекундно плодятся миллиардами, могут позволить себе полагаться на многочисленные мелкие изменения генотипа, и при этом иметь достаточно изменчивости от поколения к поколению, чтобы успешно эволюционировать. Более крупные и сложные организмы вынуждены скрещивать два генотипа, чтобы создавать новые поколения.
Одноклеточные легко размножаются вообще бесполым путём, более сложные нередко используют патеногенез (однополое размножение), но чем более сложен организм и чем меньше его плодовитость, тем более важной становится существование двух полов (млекопитающие — единственный крупный класс, размножающийся исключительно двуполым образом).
Но недавно американские учёные с замечательными фамилиями Гладышев, Месельсон и Архипова описали уникальный случай реального механизма, позволяющего достаточно развитому животному отказаться от полового размножения. Мелкие пресноводные животные — бделлоидные коловратки — массово заимствуют гены у других живых существ — бактерий, грибов, растений. Сам факт заимствования генов (горизонтальный перенос генов) уже давно не является чем-то сверхъестественным, таких случаев описано множество, но одно дело, когда в ДНК носителя встраиваются куски поразившего его вируса, а другое дело — массовое заимствование чужих генов, которых эта коловратка нахваталась снаружи.
Как именно этот массовый горизонтальный перенос генов происходит, пока достоверно не известно. Основная гипотеза состоит в следующем. Коловратки способны высыхать и консервироваться (криптобиоз) во время засухи. Попадая снова в воду, они «ремонтируют» полученные повреждения, в том числе и ДНК. Кстати, данный класс коловраток умеет ещё и хорошо восстанавливаться после сильного облучения, и учёные считают, что тут действует одинаковый механизм. И именно в процессе таких «ремонтов» коловратки и заимствуют куски чужеродных ДНК, взятых снаружи, присоединяя их к своим. Фактически, впадая в анабиоз, коловратка как бы погибает, а потом возрождается заново уже генетически другим организмом!
Одноклеточные легко размножаются вообще бесполым путём, более сложные нередко используют патеногенез (однополое размножение), но чем более сложен организм и чем меньше его плодовитость, тем более важной становится существование двух полов (млекопитающие — единственный крупный класс, размножающийся исключительно двуполым образом).
Но недавно американские учёные с замечательными фамилиями Гладышев, Месельсон и Архипова описали уникальный случай реального механизма, позволяющего достаточно развитому животному отказаться от полового размножения. Мелкие пресноводные животные — бделлоидные коловратки — массово заимствуют гены у других живых существ — бактерий, грибов, растений. Сам факт заимствования генов (горизонтальный перенос генов) уже давно не является чем-то сверхъестественным, таких случаев описано множество, но одно дело, когда в ДНК носителя встраиваются куски поразившего его вируса, а другое дело — массовое заимствование чужих генов, которых эта коловратка нахваталась снаружи.
Как именно этот массовый горизонтальный перенос генов происходит, пока достоверно не известно. Основная гипотеза состоит в следующем. Коловратки способны высыхать и консервироваться (криптобиоз) во время засухи. Попадая снова в воду, они «ремонтируют» полученные повреждения, в том числе и ДНК. Кстати, данный класс коловраток умеет ещё и хорошо восстанавливаться после сильного облучения, и учёные считают, что тут действует одинаковый механизм. И именно в процессе таких «ремонтов» коловратки и заимствуют куски чужеродных ДНК, взятых снаружи, присоединяя их к своим. Фактически, впадая в анабиоз, коловратка как бы погибает, а потом возрождается заново уже генетически другим организмом!
2011-01-14
