Share This
Связаться со мной
Крути в низ
Categories
//Биологи нашли в болотах загадочные внехромосомные фрагменты ДНК, усиливающие метаболизм архей

Биологи нашли в болотах загадочные внехромосомные фрагменты ДНК, усиливающие метаболизм архей

16.07.2021Category : My Habr

В ходе изучения микроорганизмов водно-болотных угодий американские исследователи обнаружили загадочные внехромосомные молекулы ДНК. Их нельзя отнести ни к одному из существующих типов архей, бактерий или вирусов. Известно, что они обладают целым набором генов для усиления метаболизма архей, окисляющих метан, и на порядки больше похожих на них плазмид и вирусов.

biologi nashli v bolotah zagadochnye vnehromosomnye fragmenty dnk usilivajushhie metabolizm arhej 47e6c4e - Биологи нашли в болотах загадочные внехромосомные фрагменты ДНК, усиливающие метаболизм архей

Необычная находка учёных представляют из себя крупные фрагменты внехромосомные ДНК архей, которые взаимодействуют с археями Methanoperedens. Эти археи в бескислородной среде питаются метаном, и фрагменты, как предполагают исследователи, ускоряют этот процесс. Благодаря способности модифицировать гены других организмов авторы исследования назвали их «борги» в честь псевдо-расы киборгов из вселенной «Звёздного Пути». 

Благодаря секвенированию ДНК, полученных из образцов почвы, авторы собрали 19 вариантов и структурировали четыре полных генома «боргов». Чаще всего «борги» встречались в глубоких бедных кислородом почвах и иногда превышали популяции Methanoperedens (до восьми раз), но последовательной связи между их концентрациями обнаружено не было. При этом у «боргов» и Methanoperedens есть общие белки, что может указывать на их единое происхождение.

Генетический анализ «боргов» показал высокую концентрацию фермента гликозилтрансферазы, участвующей в изменении ДНК и РНК и транспортировке моносахаридов. Также учёные нашли много мембранных белков неизвестной функции, оперон nifHDK для фиксации азота, гены для синтеза полигидроксиалканоатов (чтобы получать углерод в условиях дефицита ресурсов), гены устойчивости к теллуру и другие вариации. 

«Борги» обладают комплексом генов, благодаря которым он могут активно участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, связанных с Methanoperedens. В частности, «борги» ускоряют окисление метана археями. Этот механизм интересен не только экологам (для контроля выбросов метана в атмосферу), но и биоинженерам. Если исследователи разберутся, каким образом «борги» меняют свойства архей, эту технологию можно будет применить для манипуляции метаболизмом других архей или даже бактерий и вирусов. 

Исследователи пока не знают, откуда появились «борги» и кем на самом деле они являются. Возможно, это гигантские плазмиды или вирусы, на порядки больше, чем у известных типов архей. Благодаря своим размерам они могут переносить намного больше генетического материала для обмена с другими археями. Это также могут быть вспомогательные внеклеточные хромосомы или живые примеры того, как выглядели хромосомы миллионы лет назад.

В будущих исследованиях учёные планируют добыть больше «боргов» и изучить их загадочную структуру. Авторы предполагают, что их находка может привести к открытию новых механизмов для неизвестных науке процессов клеточного взаимодействия.  

Статья авторов пока не прошла рецензирование. Она выложена в открытый доступ на сайте bioRxiv — «Borgs are giant extrachromosomal elements with the potential to augment methane oxidation» DOI: 10.1101/2021.07.10.451761.

  • 0 views
  • 0 Comment

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Свежие комментарии

    Рубрики

    About Author 01.

    Roman Spiridonov
    Roman Spiridonov

    Привет ! Мне 38 лет, я работаю в области информационных технологий более 4 лет. Тут собрано самое интересное.

    Categories 05.

    © Speccy 2020 / All rights reserved

    Связаться со мной
    Close