Біологи виявили в грунті фрагменти ДНК невідомої природи

У масі ДНК ґрунтових мікробів знайшли великі молекули, які не належать ні бактеріям або еукаріотам, ні вірусам або плазмідам: можливо, ми маємо справу з новою формою позахромосомних спадковостей.

Аналізуючи молекули ДНК, виділені з грунту, біологи виявили дивні фрагменти, несхожі ні на що відоме досі. Ці молекули помітно відрізняються від генів бактерій, вірусів або інших організмів і навіть від плазмід - невеликих фрагментів, якими можуть обмінюватися бактеріальні клітини, передаючи один одному, наприклад, стійкість до антибіотиків. Вчені назвали їх «боргами» - на честь істот з фантастичного серіалу «Зоряний шлях», здатних до прямого обміну спадковістю один з одним.

Стаття, серед авторів якої фігурує лауреат Нобелівської премії і одна з творців технології CRISPR / Cas9 Дженніфер Дудна (Jennifer Doudna), ще готується до публікації в рецензованому виданні. Поки вона доступна в бібліотеці препринтів bioRxiv.

«Борг» виділили зі зразків грунту, зібраних в Каліфорнії. Їх нуклеотидні послідовності виявилися несхожі на бактеріальні, вірусні або еукаріотичні. Судячи з усього, «борги», як і плазміди, являють собою елементи позахромосомних спадковостей. Однак вони набагато більші від плазмід, які можуть досягати довжини максимум в кілька сотень тисяч нуклеотидів, тоді як «борги» - близько мільйона.

Поки вчені виявили 19 «боргів» і повністю секвенували чотири з них. Серед іншого в цих ДНК знайшли гени, характерні для метанотрофних бактерій роду Methanoperedens. Такі мікроби здатні використовувати метан як джерело і енергії, і вуглецю, виводячи з атмосфери цей парниковий газ, що робить їх предметом особливо пильної уваги вчених.

Максимальна чисельність «боргів» відзначається в глибоких шарах грунту, для яких характерні анаеробні умови, дефіцит кисню. При цьому концентрація «боргів» може в рази перевищувати чисельність місцевих Methanoperedens. Вчені припускають, що ці фрагменти ДНК служать одним з інструментів метаболізму бактерій, дозволяючи їм активніше утилізувати метан. Можливо, в майбутньому це дозволить використовувати «борги» для підвищення продуктивності грунтів і навіть боротьби з глобальним потеплінням.

Натхнення: naked-science.ru