Американские ученые выяснили, что около 60 млн лет назад в геном бделлоидных коловраток попал бактериальный ген, обеспечивший этим животным новый механизм регуляции экспрессии генов. В геноме появились новые эпигенетические метки, сдерживающие перемещение по ДНК транспозонов — подвижных генетических элементов, которые могут представлять опасность для организма, особенно если он размножается бесполым путем. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Эпигенетические метки — это молекулярные модификации оснований ДНК, которые не изменяют основной генетический код, но содержат дополнительную наследуемую информацию. Как правило, эпигенетические метки включают и выключают гены (регулируют экспрессию). Ученые из Морской биологической лаборатории обнаружили новый тип эпигенетических меток. Это первый известный случай, когда горизонтально перенесенный ген изменил систему регуляции экспрессии генов у эукариотов.
«Еще в 2008 году мы обнаружили, что бделлоидные коловратки умеют захватывать чужие гены. Теперь мы показали, что около 60 млн лет назад коловратки случайно захватили бактериальный ген с новой для них эпигенетической меткой», — говорит старший автор исследования Ирина Архипова.
Считается, что горизонтально перенесенные гены в основном операционные, а не регуляторные. Поэтому сложно представить, что это действительно произошло естественным путем. Система регуляции направлена на транспозоны — подвижные элементы генома. Их перемещение может нарушить нормальный порядок нуклеотидов. Бделлоидным коловраткам особенно важно контролировать транспозоны, так как они в основном размножаются бесполым путем. У них меньше средств для подавления распространения вредных транспозонов, и дополнительный уровень защиты может предотвратить мутационный кризис.
В других известных эпигенетических метках эукариотов метильная группа добавляется к азотистым основаниям ДНК: цитозину или аденину. Новая метка также представляет собой модификацию цитозина, но расположение метильной группы напоминает геном бактерий. Авторы также обнаружили в геноме коловраток ген, кодирующий фермент, похожий на бактериальную метилтрансферазу, прикрепляющую к ДНК метильную группу. Вероятно, он и взял на себя новую функцию подавления транспозонов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
