Китайские и американские молекулярные биологи выяснили, что предки насекомых позаимствовали у микробов более тысячи генов, многие из которых играют важную роль в половом поведении бабочек. Выводы ученых были опубликованы в статье в журнале Cell.
Еще в прошлом столетии ученые обнаружили, что большая часть микробов способна поглощать обрывки ДНК других живых существ и заимствовать присутствующие в них гены. Этот феномен, так называемый "горизонтальный перенос генов", - один из главных инструментов приспособления бактерий и архей к переменам в условиях окружающей среды.
Некоторые виды многоклеточных живых существ, в том числе насекомые, тоже способны заимствовать ДНК подобным образом. К примеру, десять лет назад биологи выяснили, что кофейные жуки научились переваривать сахаристые вещества из зерен кофе при помощи гена, позаимствованного у одного из микробов их микрофлоры.
Перепись "позаимствованных" генов
Ученые решили выяснить, как часто происходит обмен генами между насекомыми и бактериями. Для этого они расшифровали и проанализировали структуру геномов свыше двух сотен видов насекомых, относящихся к разным отрядам членистоногих.
В анализе исследователи опирались на одну закономерность, которая отличает позаимствованные бактериальные гены от всех остальных участков ДНК. Как объясняют исследователи, фрагменты генома микробов почти не содержат так называемых интронов, вставок внутри генов, которые обычно удаляются при считывании гена клеткой.
Биологи выявили свыше 1,4 тыс. бактериальных генов в ДНК изученных насекомых. Эти участки ДНК были позаимствованы предками членистоногих у примерно 670 разновидностей бактерий и грибов. Что интересно, наибольшее количество подобных генов выявили при анализе ДНК различных видов бабочек, причины чего пока не известны.
В дополнение к этому, последующие опыты показали, что многие из этих генов влияют на половое поведение бабочек. В частности, удаление участка LOC105383139, который их предки позаимствовали у бактерий из рода Listeria, повлияло на то, как часто самцы капустной моли пытались добиться внимания самок. Последующее изучение свойств всех других бактериальных генов поможет раскрыть их роль в жизни насекомых, подытожили ученые.