Ученые снабдили бактерий кусками генома мамонта
Микробиологи установили, что бактерии могут усваивать из внешней среды мелкий генетический мусор, включая фрагменты ДНК вымерших животных. Открытие помогает по-новому взглянуть на эволюцию бактерий и их устойчивость к антибиотикам.
Результаты исследования, проведенного датскими специалистами из Музея естественной истории, опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Давно известно, что бактерии могут встраивать в свой геном длинные участки ДНК, иногда попадающиеся во внешней среде: так микроорганизмы обзаводятся новыми полезными генами. Однако гораздо чаще в природе встречаются мелкие обрывки ДНК длиной в 20-100 пар нуклеотидов – например, в реки ежегодно попадают тысячи тонн такого генетического мусора. Считалось, что они биологически нейтральны, так как не несут никакой информации.
Экспериментируя с почвенной бактерией Acinetobacter baylyi, авторы работы показали, что это не так. Выяснилось, что микроорганизмы могут «подбирать» бессмысленный генетический мусор и инкорпорировать его в свой геном. В ходе одного из опытов ученые поместили Acinetobacter baylyi в экстракт, полученный из бедренной кости мамонта, жившего 43 тысячи лет назад. После этого в геноме некоторых бактерий исследователи обнаружили участки ДНК мамонта.
Как считают ученые, коллекционируя генетический мусор, бактерии все же находят в нем что-то полезное для себя. «В больницах основной упор делается на то, чтобы убить живых микробов, но даже обрывки ДНК, оставшиеся после их гибели, помогают их собратьям вырабатывать устойчивость к лекарствам», -- пояснил Серен Овербол-Питерсен, один из авторов статьи.
По словам исследователей, открытие позволяет говорить о существовании так называемой «анахроничной эволюции». Поскольку короткие обрывки геномов могут существовать в природе миллионы лет, организмы, жившие в далеком прошлом, до сих пор косвенно влияют на эволюцию современных бактерий.