Главная книга сайта Форнит: «Мировоззрение». Другие книги:
«Познай себя», «Основы адаптологии», «Вне привычного» и Лекторий МВАП.
 
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2764
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://elementy.ru/news/430360.

Прочтен самый маленький геном

Автор: Александр Марков
Бактерия Carsonella, внутриклеточный симбионт насекомых листоблошек, оказалась обладательницей самого маленького генома среди всех живых организмов, не считая вирусов. Ее геном содержит всего 159 662 пары оснований, что втрое меньше прежнего «рекорда» для самостоятельных организмов и сопоставимо с геномом клеточных органелл — митохондрий. Карсонелла сохранила лишь 182 гена, кодирующих белки. Значительная часть этих генов отвечает за синтез аминокислот, необходимых насекомому-хозяину.
Группа японских и американских исследователей сообщила в последнем номере журнала Science о прочтении самого маленького в мире генома. Рекордсменом по генетической деградации оказалась бактерия Carsonella, обитающая в клетках листоблошек (Psyllidae) — мелких, похожих на тлей насекомых, питающихся исключительно соком растений. Как и другие насекомые (например, тли и клопы), придерживающиеся этой более чем скромной диеты листоблошки обзавелись бактериальными помощниками, которые синтезируют для них необходимые вещества, отсутствующие в растительном соке, в первую очередь — аминокислоты. Или, возможно, правильнее будет сказать, что удачный симбиоз оказался решающим фактором, который позволил листоблошкам (и другим насекомым) перейти на питание чистым растительным соком. Карсонелла относится к группе гамма-протеобактерий, как и большинство других внутриклеточных симбионтов насекомых. По-видимому, предками всех этих симбионтов были кишечные бактерии (см. Клопы кормят свое потомство полезными бактериями, «Элементы», 13.10.2006).
Как и у других внутриклеточных симбионтов, у карсонеллы наблюдаются три характерных признака генетической деградации: 1) сокращение генома в результате потери почти всех некодирующих участков ДНК и значительной части генов, 2) резкое преобладание в ДНК нуклеотидов А и Т и, соответственно, низкое содержание Г и Ц, 3) быстрая молекулярная эволюция, то есть повышенный темп изменения ДНК в ряду поколений.
По первому и второму пункту карсонелла побила все прежние рекорды. Ее геном втрое меньше, чем у архебактерии Nanoarchaeum equitans, которая живет в гидротермальных источниках и паразитирует на другой архебактерии — Ignicoccus — и одной из разновидностей бактерии Buchnera, внутриклеточного симбионта тлей. У этих двух прокариот размер генома составляет 450–490 тысяч пар оснований (т.п.о.), и раньше именно они считались рекордсменами генетического упрощения. Карсонелла с ее 160 т.п.о. оставляет конкурентов далеко позади.
Этот случай показывает, что геном внутриклеточных симбионтов может, по-видимому, упрощаться почти до полного исчезновения — как это произошло с митохондриями, которые тоже когда-то были симбиотическими бактериями. Митохондриальный геном по размеру сопоставим с геномом карсонеллы. Типичные размеры митохондриальных геномов: 40–100 т.п.о. у низших эукариот, 200–400 т.п.о у растений, 15–20 т.п.о. у животных.
Само собой разумеется, что карсонелла не может жить вне клеток хозяина и передается только вертикально — от матери к ее детям (как и митохондрии). Авторы отмечают, что сохранившихся у карсонеллы генов явно недостаточно для поддержания ее жизни даже с учетом того, что она может пользоваться всеми благами внутриклеточного существования. Очевидно, что специализированные хозяйские клетки — бактериоциты — вполне целенаправленно поддерживают жизнь симбионтов. Авторы даже допускают, что многие гены, утраченные предками карсонеллы, были перенесены в геном хозяина, где они продолжают функционировать, обеспечивая бактерию необходимыми веществами извне. Именно это произошло когда-то с генами предков митохондрий.

Источник: Atsushi Nakabachi, Atsushi Yamashita, Hidehiro Toh, Hajime Ishikawa, Helen E. Dunbar, Nancy A. Moran, Masahira Hattori. The 160-Kilobase Genome of the Bacterial Endosymbiont Carsonella // Science. 2006. V. 314. P. 267.
Комментарии представителей сайтов-участников kak:
Геном неисчерпаем как ....
По-видимому, морфо-объектный подход себя исчерпал.

Обсуждение Еще не было обсуждений.




Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Слава и первая смерть
Футуристическая фантастика: Слава и первая смерть.
27-07-2019г.

Почему артисты становятся президентами
Про то, как опытные журналюги, блоггеры и артисты используют свои навыки для вранья в пользу своих представлений и активно продвигают это вранье методами изощренной, давно отрепетированной риторики.
: Почему артисты становятся президентами.
26-06-2019г.

Особенности понимания схемотехнических систем
В чем заключаются основные причины современного недопонимания функций адаптивных уровней эволюционного развития мозга: Особенности понимания схемотехнических систем.
22-03-2019г.

Про свободу слова
Эссе про свободу слова, демократию и о том, что делать с потоками лжи, которые проистекают от слова высказанного: Про свободу слова.
20-03-2019г.

Оптимальная скорость творчества
Нужно ли стремиться к максимальной скорости творчества и его производительности? Оптимальная скорость творчества.
13-03-2019г.

Конструирование модели социума мира будущего
Модель будущего на основе представлений об организации психики: Конструирование модели социума мира будущего.
24-02-2019г.

Занятия по адаптологии
Асинхронная онлайн-школа: занятия.
14-10-2018г.

О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит
Инструменты для создания своей онлайн-школы: О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит.
08-10-2018г.

Общество мифов
Как не достичь этического дна, когда высказанное слово – есть ложь: Общество мифов.
16-09-2018г.

О реорганизации академической науки
Cделана попытка найти направления к решению проблем академической науки именно на основе модели организации психики: О реорганизации академической науки.
05-09-2018г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:00
Всего:665695