Некоторые археи могут обмениваться генами с бактериями

Группа исследователей нашла доказательства того, что у некоторых архей есть интегроны. В своей статье ученые описывают, как они использовали недавно разработанный метод, называемый «геномами, собранными на основе метагенома» (MAG), для изучения образцов геномов архей по-новому, и что они узнали при этом.

Жизнь на Земле делится на три домена: эукариоты, бактерии и археи. Третий домен, Archaea, похож на Bacteria — его членов часто называют Archaebacteria.

Как и бактерии, археи одноклеточные, но в отличие от бактерий они полагаются на липиды в своих клеточных мембранах.

В новой работе исследователи изучали способы, с помощью которых бактерии и археи обмениваются генами, и задавались вопросом, возможно ли, что у них есть интегроны — системы захвата и распространения генов, которые используют генные кассеты для передачи задействованных белков.

Чтобы выяснить это, они обратились к MAG — методу, который позволяет искать одиночные гены и места рекомбинации генов, называемые AttC, последовательности, кодирующей белок интегрон-интегразу (IntI).

Используя эту технику, ученые нашли много совпадений. Из 6700 отсканированных геномов они обнаружили 75 совпадений в девяти типах, каждое из которых свидетельствовало об интегроне. И все они оказались такими же по строению, как и интегроны, обнаруженные у бактерий, что предполагало использование кассет.

Исследователи полагали, что это указывает на то, что идентифицированные ими археи должны иметь возможность обмениваться генами с бактериями и наоборот так же легко, как бактерии обмениваются генами между собой.

Чтобы доказать правильность своей идеи, они синтезировали AttC из образца археи и подвергли его воздействию образца кишечной палочки. Тестирование показало, что были созданы кассеты, позволяющие осуществлять обмен генами.

Обнаружение интегронов у архей наверняка откроет новые направления исследований.

Один из возможных путей — изучить возможность того, что замена генов архей на гены бактерий поможет последним стать устойчивыми к лекарствам, предназначенным для их уничтожения. Исследователи также отмечают, что было бы полезно, если бы был доступен полный геном архей.

Исследование было опубликовано в Science Advances.