В човешкия геном има 145 гена, които са попаднали при нас от бактерии и еукариоти. До този извод са стигнали изследователи от Кембридж, сравнявайки геномите на няколко десетки вида живи организми. Докладът от работата им е публикуван в Genome Biology.
Известно е, че при бактериите е широко разпространен хоризонталният пренос на гени, когато някаква ДНК последователност не се наследява от родител на дете, а от една бактериална клетка към друга извън процеса на размножаване. Бактериите могат да предават и приемат чужда ДНК в процеса на конюгация или когато една клетка се поглъща от друга или просто прибира ДНК от околната среда, останала от друга клетка. Благодарение на хоризонталния пренос на гени, бактериите си осигуряват генетично разнообразие, което им позволява да се адаптират към променящите се условия, а усвояват нови храни и др.
|
|
Еукариотите, за разлика от прокариотите, са организми, казано опростено, изградени от клетки с ядра. Еукариоти са всички животни, растения и гъби, най-вече многоклетъчните, но и разнообразни и биологичното царство на протистите, т.е. едноклетъчните. Прокариоти (прости клетки без оформени ядра) са бактериите.
При еукариотите, към които принадлежим и ние, генетичното разнообразие се създава чрез разместване на хромозомите (и части от хромозомите) при половото размножаване, така че хоризонталният пренос на гени за еукариотите не е необходим и ако го има е само при по-нисшите, едноклетъчни форми.
Всъщност, систематичен анализ на това, доколко е разпространен хоризонталния трансфер на гени сред еукариотите дълго време никой не е правил, защото е господствало мнението, че при висшите животни и особено при човека, подобни неща не се случват. Сега това мнение е изоставено.
Алистър Крисп (Alastair Crisp) и колегите му са избрали да сравняват геномите на 40 животни от примати до червеи. Специален алгоритъм оценява всеки ген за сходството на последователностите му с тези на бактерии и протисти. Разбираемо е, че попадналичт в животинската клетки ген, се променя, така че не се очаква 100-процентова прилика. Но ако последователността е 55-88% подобна на бактериалната, се счита, че се е появила у животното в резултат на хоризонталния пренос на гени.
Известен проблем е, че не всички геноми от проверяваната група са разчетени прецизно, така че на някои места следите от трансфера са несигурни. Но при най-добре проучените геноми като на човека, плодовата мушица Drosophila melanogaster и нематода Caenorhabditis elegans, няма никакво съмнение - в тях действително може да се намерят достатъчно много гени от бактерии.
Когато една бактерия се интегрира в хромозомата на животинска клетка, тя като че ли се "опитомява", придобива чертите на гените на животното-приемник. По този начин, 95% от чуждите гени в геномите на примати и някои нематоди са придобили интрони - нечетливи ДНК фрагменти, които са специфични за еукариоти. Много от чуждите гени продължат да работят на новото място и при хората кодират някои имунни белтъци, както и много метаболитни ензими, отговорни за разграждането на мастните киселини, обмяната на аминокиселини и редица други биохимични процеси. Например, ензимът, който синтезира хиалуроновата киселина, която е необходима за съединителните, епителните и нервните тъкани, е дошъл при нас от гъбите.
Бактериалните гени са проникнали в генома на човека отдавна, още по времето на общия ни с другите примати прародител. Интересно е, че при мухата Drosophila и червеите нематоди хоризонталният пренос е станал много по-късно, отколкото при нас.
Различните видове имат различна степен на склонност да приемат гени на бактерии, но еволюционните последствия от такива събития, въпреки тяхната рядкост, могат да бъдат огромни.
Благодарение на хоризонталния пренос на гени, еволюционното дърво вече прилича на оплетено дърво.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
18.03 2015 в 22:33
Последни коментари