Возбудитель холеры за раз может украсть до 150 генов
Москва, 14:56, 08 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) выяснили, что хищные бактерии, вроде возбудителя холеры, могут за раз украсть до 150 генов у соседей.
Исследование проливает свет на один из самых основных механизмов горизонтального переноса генов, сообщает phys.org. В 2015-м группа ученых из EPFL, возглавляемая Мелани Блокеш, опубликовала в Science статью о способности Vibrio cholerae красть ДНК у бактерий с помощью пружинного копья. Оно действует за счет секреторной системы типа VI или (T6SS). Механизм используется многими бактериями для конкуренции с сородичами.
V. cholerae с помощью T6SS получает новый генетический материал, отдавая части своего генома. Такой горизонтальный перенос ведет к быстрой эволюции и развитию патогена. В новом исследовании группа Блокеш определила количество ДНК, которое возбудитель может получить за раз. Вибрион поглощает более 150 000 пар оснований нуклеиновых кислот или 150 генов. Сама бактерия имеет около 4 000 генов. Ученые рассчитали количество, секвенировав весь геном почти 400 штаммов V. cholerae до и после кражи ДНК соседних бактерий.
Ранее для оценки способностей, микроорганизмы кормили очищенной ДНК. Но подход не отражал реальные условия. Длинные, свободные ДНК редко встречаются в окружающей среде. T6SS позволяет вибриону поглощать недавно выделенные, сравнительно большие фрагменты. Поведение тесно связано с хитиновыми поверхностями, на которых бактерия обычно живет в воде.
Ученые рассмотрели 2 несвязанных штамма V. cholerae. Это позволило определить частоту и степень обмена ДНК в более натуральных условиях. Проект показал, что бактерии, имеющие запускаемые хитином T6SS-системы эффективнее делятся генами.
Авторы подытожили, что хищный образ жизни вибриона позволяет ему получать материал с достаточной кодирующей мощностью для значительного ускорения эволюции.
«Это – важное открытие с точки зрения бактериального развития, — сказала Блокеш. – Оно предполагает, что микроорганизмы в окружающее среде могут делиться одинаковым генетическим набором, делающим их геномы очень гибкими и склонными к быстрой адаптации».
