Новое исследование цериантусов — трубчатых анемонов, бросает вызов всему, что, как думали эволюционные биологи, они знали о генетике этих морских животных. Митохондриальная ДНК трубчатого анемона является настоящим открытием, начиная от ее неожиданного расположения до ранее невообразимой величины.
Исследователи недавно опубликовали новые результаты, показывающие, что ДНК трубчатого анемона делает то, что, как было показано, делают митохондриальные геномы нескольких других видов. Она бросает вызов классической форме пончика, в которой она «должна» быть, и состоит из нескольких фрагментированных кусочков, количество которых варьируется в зависимости от вида.
Вдобавок ко всему, животное теперь имеет рекорд по величине митохондриального генома, о котором не сообщалось до настоящего времени. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Scientific Reports, геном содержит почти 81 000 пар оснований или фрагментов генетической информации. Митохондриальная ДНК человека содержит менее 17 000 пар оснований.
«У этих древних животных простое поведение и простая анатомия, и поэтому мы думали о них как о довольно простых существах до сих пор. Но их биология оказалась довольно сложна. Геномы этих трубчатых анемонов могут быть более динамичными, чем геномы более сложных и более поздних животных, таких как улитки, насекомые и позвоночные, — говорит Мег Дейли, профессор биологии, автор исследования.
Митохондриальная ДНК, которая занимает центральное место в этом исследовании — это не та ДНК, о которой большинство из нас помнит, когда ее учили в школе, — инструкции, находящиеся в ядре каждой клетки организма и организованные в виде линейной двойной спирали.
Скорее, митохондриальная ДНК обычно имеет круглую форму и содержит гораздо меньше информации, чем ядерная ДНК. И она находится внутри митохондрий — двухчленных структур, обнаруженных во множестве клеток, вне ядра. Митохондрии отвечают за выработку энергии, и их еще иногда называют «клеточными электростанциями» живых существ.
Используя передовые суперкомпьютерные технологии, биологи исследовали два вида трубчатых анемонов и обнаружили, что у одного из них есть пять линейных фрагментов митохондриальной ДНК, а у другого — восемь.
Ранее ученые обнаружили линейный геном в митохондриях медузы, но линейная структура в сочетании с изменением размера и количества фрагментов, наблюдаемых в трубочном анемоне, является беспрецедентным случаем.
Теперь исследователям предстоит выяснить, почему это могло произойти с эволюционной точки зрения.
Sérgio N. Stampar et al. Linear Mitochondrial Genome in Anthozoa (Cnidaria): A Case Study in Ceriantharia, Scientific Reports (2019). DOI: 10.1038/s41598-019-42621-z