Команда из Морской биологической лаборатории Чикагского университета (MBL, США) обнаружила у мелких пресноводных животных эпигенетическую метку, полученную от гена бактерий. Ученые впервые показали, что горизонтально перенесенный ген изменяет систему регуляции генов у эукариот, передает пресс-служба MBL. Об этом открытии сообщается в Nature Communications.
Эпигенетические метки — это модификации оснований ДНК, которые не изменяют основной генетический код, но «записывают» дополнительную информацию поверх него, которая может быть унаследована вместе с геномом. Эпигенетические метки обычно регулируют экспрессию генов — включают или выключают гены — особенно на раннем этапе развития или когда организм находится в состоянии стресса.
Сейчас ученые обнаружили, что бделлоидные коловратки около 60 миллионов лет назад случайно захватили бактериальный ген, который позволил им ввести новую эпигенетическую метку. Эти фрагменты ДНК соединились в геноме коловратки – и образовался функциональный фермент.
Благодаря этому процессу колократки смогли управлять прыгающими траспозонами – участками ДНК, которые могут перемещаться в пределах генома. «Бделлоидные коловратки особенно должны контролировать свои транспозоны, потому что они в основном размножаются бесполым путем, — отмечают авторы работы. – У бесполых линий меньше средств для подавления распространения вредных транспозонов, поэтому добавление дополнительного уровня защиты может предотвратить мутационный кризис. Действительно, содержание транспозонов у бделлоидов намного ниже, чем у эукариот, размножающихся половым путем, у которых нет этого дополнительного эпигенетического слоя в их защитной системе генома».
В двух ранее известных эпигенетических метках у эукариот метильная группа добавляется к основанию ДНК, цитозину или аденину. Недавно открытая метка также является модификацией цитозина, но с отчетливым расположением метильной группы, как у бактерий.
Бделлоидные коловратки — чрезвычайно жизнестойкие животные. Они могут полностью высыхать в течение недель или месяцев, а затем возвращаться к жизни, когда вода снова становится доступной. Во время фазы высыхания их ДНК распадается на множество частей. Это дает возможность чужеродным фрагментам ДНК из проглоченных бактерий, грибов или микроводорослей перенестись в геном коловратки.
[Фото: M. SHRIBAK AND I. YUSHENOVA]
