Гигантские внехромосомные элементы обнаружены в метаболизирующих метан археях
Внехромосомные элементы - это типы ДНК, которые существуют вне хромосом. Они включают вирусы и плазмиды и обычно дают хозяину некоторые преимущества
Группа исследователей из Калифорнийского университета открыла новый вид внехромосомных элементов (ECE, extrachromosomal element), обитающих внутри одноклеточных микроорганизмов — архей, метаболизирующих метан. Документ с описанием их результатов доступен на сервере препринтов bioRxiv.
Внехромосомные элементы — это типы ДНК, которые существуют вне хромосом. Они включают вирусы и плазмиды и обычно дают хозяину некоторые преимущества. В случае вирусов ECE, как правило, помогают противостоять атакам бактерий. В этом новом исследовании исследователи искали ECE, которые могут оказаться полезными для разложения метана в почве, что является средством сокращения выбросов парниковых газов в сельскохозяйственных операциях.
Их работа заключалась в выкапывании почвы и взятии образцов живущих в ней организмов. При поисках образцов они наткнулись на ECE, которого раньше не видели. Наиболее заметной уникальной особенностью ECE был его размер; образцы имели от 600 000 до 1 миллиона пар оснований.
Внехромосомные элементы были настолько большими, что составляли почти треть длины ДНК своего хозяина — архея по имени Метанопереденс. Исследователи также обнаружили несколько разновидностей ECE, которые они назвали в честь цветов, таких как «сиреневый» или «оливковый». На сегодняшний день найдено 23 вариации.
Ученые обнаружили, что у ECE были разные пары оснований на обоих концах цепей, а также места для репликации. Кроме того, они обнаружили фрагменты генома хозяина в цепях ECE. Затем команда ученых провела поиск в базе данных, сравнив новый ECE с другими ДНК, и нашла несколько совпадений.
Исследователи предполагают, что внехромосомные элементы получает фрагменты ДНК от других организмов, с которыми он сталкивается, что побудило их назвать его Боргом в честь киборгов из «Звездного пути».
Исследователи отметили, что сбор кусочков ДНК от других организмов требует определенных усилий, что предполагает наличие некоторой цели. Они предполагают, что Борги ищут и используют ДНК, которая помогает им окислять метан. Они также думают, что их большой размер предполагает, что они когда-то существовали как плазмиды или вирусы.