МОСКВА, 1 окт - РИА Новости. Бактерии, живущие в океанах, научились обмениваться фрагментами хромосом, "упакованными" в особые частицы - скорее всего, именно таким образом эти микроорганизмы приспосабливаются к быстро меняющимся условиям среды, пишут авторы статьи, которая будет опубликована в журнале Science.
Ранее ученые обнаружили, что в геноме бактерии Rhodobacter capsulatus присутствуют так называемые агенты переноса генов (gene transfer agents, GTA) - особые частицы, похожие на вирусы, в которые "упакованы" случайные фрагменты хромосом.
Лорен МакДэниэл (Lauren McDaniel) из университета Южной Флориды и ее коллеги решили проверить, могут ли эти частицы быть основным средством горизонтального переноса генов - прямой передачи генов от одного вида бактерий другим. Для этого ученые вырастили девять штаммов микроорганизмов этого класса и, воссоздав естественные условия их обитания, изучили их взаимодействие.
"Мы обнаружили, что частота обмена генами посредством GTA превышает предыдущие оценки для этого процесса в тысячу - 100 миллионов раз, и почти 47% "населения" выращенных колоний оказываются получателями генов. Эти открытия указывают на возможный механизм, с помощью которого морские бактерии получают новые свойства, сохраняя устойчивость к изменениям окружающей среды", - пишут авторы статьи.
Сначала ученые вырастили два модифицированных штамма, в которые "встроили" транспозон Tn5, мобильный элемент генома, способный перемещаться внутри него. Эти штаммы производили частицы GTA так же, как и их обычные "коллеги".
Потом и те, и другие бактерии помещали в условия, похожие на естественную среду, например, в контейнеры с морской водой, закрепленные на коралловых рифах. Выяснилось, что устойчивость к антибиотику канамицину, свойство, кодируемое Tn5, гораздо чаще передавалась не спонтанно, а через GTA. Кроме того, в частицах ученые обнаружили фрагменты ДНК из этого транспозона.
По мнению ученых, их работа указывает на "геномную гибкость популяций морских бактерий", которая и позволяет этим организмам быстро приспосабливаться к изменениям окружающей среды.
Горизонтальный перенос генов, в частности, мог стать причиной появления в кишечниках японцев уникальных микроорганизмов, которые помогают перерабатывать белки морских водорослей, используемых для приготовления суши. Бактерии Bacteroides plebeius, как считают авторы статьи, опубликованной в апреле 2010 года в журнале Nature, могли получить нужные для этого гены от "коллег", обитающих на поверхности листьев водорослей.
