Газета "Наш Мир" br> Учёные нашли 10 тысяч генов, которыми бактерии обмениваются между собой вне зависимости от степени родства.
Схема,
показывающая возможные способы обмена генами между бактериями: с
помощью вирусов, внехромосомных плазмидных ДНК или просто через ДНК от
мёртвой клетки .
|
Подобно тому как люди делятся информацией с помощью электронных
средств связи, бактерии тоже обмениваются между собой полезными генами.
Речь идёт вовсе не о наследственной («вертикальной») передаче информации:
у бактерий, как и у людей, передавать её могут отдельные неродственные
особи. Этот феномен назвали горизонтальным переносом генов; он, как
считается, есть не только у бактерий, но именно у них достигает воистину
невиданного масштаба.
В статье, опубликованной в журнале Nature, учёные из Массачусетского
технологического института (США) сообщают, что им удалось
идентифицировать 10 тысяч генов, блуждающих между 2 235 геномами. Такая
цифра порядком озадачила исследователей: про перенос генов более или
менее известно, но никто не думал, что он приобрёл у бактерий такой
размах. Это действительно можно сравнить со всемирной сетью, внутри
которой постоянно циркулирует важная генетическая информация. При этом
генами обменивались совершенно далекие друг от друга группы бактерий:
некоторые из них, по словам исследователей, отличаются друг от друга,
как дрожжевой грибок от человека. Это говорит о том, что перенос генов
осуществился действительно недавно: у генов, попавших в разные группы
бактерий, не было времени, чтобы мутировать, то есть приобрести отличия.
Именно за счёт всемирной генетической сети бактерии и обладают
удивительной способностью сверхбыстро обретать устойчивость к
антибиотикам. Исследователи установили, что у бактерий, так или иначе
имеющих отношение к человеку, 60% обмениваемой информации приходится на
гены, определяющие устойчивость к тем или иным антибиотикам. Речь идёт
не только о микроорганизмах, которые стремятся к самому человеку, но
также и о тех, что сопутствуют домашнему скоту и вообще сельскому
хозяйству. Было зарегистрировано 42 случая переноса генов между
человеческими и коровьими бактериями, и почти миллиард лет эволюции,
который разделяет эти две группы, не является препятствием для такого
обмена информацией.
Кроме того, в 43 случаях отмечался перенос генов между бактериями людей
различных национальностей: очевидно, бактерии уже давно живут в
«глобальном мире». Решающим фактором для успешного обмена генетической
информацией считается сходство экологической ниши: если две разные
бактерии живут в средней кишке, то они с радостью обменяются генами,
даже если в одном случае эта кишка человеческая, а в другом — коровья.
Кроме того, обмен генами легко происходит между видами, обладающими
примерно равной патогенностью или потребностями в кислороде. Всё это
формирует приблизительно одинаковые экологические условия — а значит, их
обитателям есть что сказать друг другу. Где при этом живут
люди-хозяева, в России или Австралии, совсем неважно.
Если ген оказался полезен в хозяйстве, то есть и впрямь подарил его
новому обладателю устойчивость к какому-нибудь антибиотику, он
закрепляется у этого вида бактерий и начинает передаваться уже из
поколения в поколение. Учитывая всё это, можно представить, насколько
скоординированными должны быть меры, принимаемые для предотвращения
эпидемий и вообще против распространения патогенных микроорганизмов. В
дальнейшем учёные намереваются получить более подробные сведения о
работе всемирной генетической сети бактерий. Например, могут ли
обмениваться информацией бактерии, живущие в разных отделах тела
человека или вызывающие разные болезни.
|