Обнаружены "хищники", крадущие ДНК
Ученые из Оксфордского университета, Университета Стерлинга и Морской биологической лаборатории в Вудс-Хоуле выяснили, что небольшие животные пресных водоемов, известные как бделлоидные коловратки, пользуются генами антибиотиков, которые они "украли" у бактерий, для защиты от инфекций. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications. Эти крошечные существа, с головой, ртом, кишечником, мышцами и нервной системой, содержат в себе сотни генов, унаследованных от бактерий и других микробов, и активируют их в случае грибковой инфекции. Некоторые из этих генов вырабатывают антибиотики и противомикробные вещества, которые помогают коловраткам справиться с патогенными микроорганизмами.
Ученые проанализировали ДНК коловраток и обнаружили, что взятые взаймы гены содержат указания для синтеза химических веществ, аналогичных антибиотикам. Известно, что коловратки накапливали ДНК из окружающей среды в течение миллионов лет, однако впервые было выявлено, что эти гены используются для защиты от заболеваний.
Эксперименты показали, что животные, которые пережили воздействие грибковой инфекции, вырабатывали в десять раз больше химических веществ, чем те, что погибли, что демонстрирует эффективность генов в борьбе с болезнью. Это открывает перспективы для создания новых антимикробных препаратов на основе генов коловраток, которые могут быть менее токсичными для животных, включая человека.
Для синтеза нерибосомных пептидов коловратки используют гены, заимствованные у бактерий. Эти пептиды представляют собой небольшие молекулы, состоящие из небольшого количества аминокислот. Ученые планируют определить эти пептиды и условия, необходимые для их синтеза.
Способность коловраток поглощать гены из окружающей среды может быть обусловлена отсутствием полового размножения, которое обеспечивает генетическую рекомбинацию. Они передают свой геном потомству непосредственно от матери, не внося при этом новых изменений, что делает их уязвимыми перед инфекциями. Поэтому им приходится «украсть» ДНК для компенсации этого недостатка.