Невероятные фрагменты в ДНК насекомых

Тараканы давно известны своей способностью выживать в экстремальных условиях. Новое геномное исследование показало еще более удивительный факт: в их геноме содержатся тысячи мелких фрагментов бактериальной ДНК.

Исследователи обнаружили, что несколько видов тараканов несут тысячи крошечных участков ДНК, похожих на генетический материал бактерии Blattabacterium cuenoti. Эта бактерия живет внутри родственников тараканов уже миллионы лет. Открытие не означает, что тараканы частично состоят из бактерий, но демонстрирует более тесную связь геномов животных с микробным миром, чем считалось ранее.

Горизонтальный перенос генов

Гены могут перемещаться между неродственными видами через горизонтальный перенос. Этот процесс обеспечивает организмам новый генетический материал без ожидания медленных мутаций от родителей к потомкам. У бактерий явление распространено из-за тесного соседства и обмена ДНК. У животных оно встречается реже, потому что их ДНК хранится в ядре клетки и наследуется только через половые клетки.

Тараканов выбрали для исследования из-за длительных отношений с бактерией Blattabacterium. Она живет в специальных клетках и передается через яйца, создавая шансы на контакт с ДНК хозяина. Анализ геномов тараканов и термитов выявил впечатляющие результаты: австралийские виды подсемейств Panesthiinae и Geoscapheinae имели более 3000 вставок. В общей сложности в 18 геномах тараканов насчитали 40 485 вставок, производных от бактерии. Количество на один геном колебалось от 93 до 4900.

Большинство фрагментов крошечные — длиной не менее 50 пар оснований — и не являются полноценными генами. Данные свидетельствуют, что большинство вставок, вероятно, не выполняют никакой функции и остались в геноме, потому что не причиняли вреда.