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.

  • 4 views
  • 0 Comment

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.

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

Свежие комментарии

    Рубрики

    About Author 01.

    blank
    Roman Spiridonov

    Моя специальность - Back-end Developer, Software Engineer Python. Мне 39 лет, я работаю в области информационных технологий более 5 лет. Опыт программирования на Python более 3 лет. На Django более 2 лет.

    Categories 05.

    © Speccy 2022 / All rights reserved

    Связаться со мной
    Close