||| ||| Ilustracja: Luke Thompson, Nikki Watson / mat. pr.
Środowisko

Najliczniejsze sinice oceanu przekazują sobie paczki z genami

Tychepozon – to nazwa odkrytego właśnie mechanizmu, który pozwala małym organizmom wchłaniać obce DNA.

Bakterie są znane z wymieniania się DNA. Do swojego jedynego chromosomu (nukleoidu) mogą włączać materiał genetyczny z martwych komórek pobratymców (transformacja). U wielu oprócz dużego nukleoidu występują niepołączone z nim mniejsze cząsteczki – plazmidy, które w drodze koniugacji mogą być przekazywane innym osobnikom. Powszechnie też DNA z jednej bakterii przenosi się przyczepione do DNA wirusów infekujących kolejnego osobnika (transdukcja). Czasami rozgraniczenie między plazmidem a wirusem nie jest łatwe. Takie ruchome nośniki genów nazywa się mobilomami.

Odkrycie tych zjawisk przekonało naukowców, że to właśnie kwas dezoksyrybonukleinowy, a nie białka, jest nośnikiem informacji genetycznej. U eukariontów też się zdarza, że odcinki DNA przeskakują z miejsca na miejsce – nazywa się je transpozonami. Ich odkrycie przez Barbarę McClintock było tak zaskakujące, że komitet noblowski z uhonorowaniem go czekał ponad trzydzieści lat.
Poziomy transfer genów – czyli pomiędzy osobnikami z tego samego pokolenia, a nie między rodzicami a potomstwem – jest u bakterii tak powszechny, że utrudnia ich systematykę. Różne osobniki tego samego gatunku mogą wyglądać identycznie i mieć te same markery genetyczne, ale różnić się obecnością niektórych genów. Niekiedy z punktu widzenia człowieka kluczowych, jak dające oporność na antybiotyki albo zdolność wytwarzania toksyn.

Jednym z gatunków całkiem nieźle wyróżnianych na podstawie wyglądu i markerów genowych jest Prochloroccus marinus. Jednak mała frakcja jego genomu jest bardzo zmienna. Dlatego niektórzy badacze wolą mówić tylko o rodzaju Prochloroccus. Należy do sinic, ale jest bardzo mały – zalicza się go do pikoplanktonu. Przedstawiciele tej grupy często wymykają się badaniom hydrobiologicznym ze względu na rozmiar. Prochloroccus został odkryty dopiero na przełomie lat 80. i 90. ubiegłego wieku, a najprawdopodobniej jest najliczniejszym organizmem fotosyntetyzującym.

Międzyosobnicza zmienność niektórych rejonów DNA frapowała badaczy, ale nie udało się znaleźć plazmidów ani innych znanych mobilomów, które by ją wyjaśniały. Odkryto natomiast, że niektóre fragmenty DNA są łatwo wycinane i pakowane w otoczkę, a potem uwalniane poza komórkę, przypominając wirusy. Taki pakiet pływa w oceanie i może być wchłonięty przez inną komórkę, a DNA – wbudowane w jej nukleoid.

Badacze zaproponowali dla tego mechanizmu nazwę „tychepozon”. Nawiązuje ona do morskiej nimfy Tyche przynoszącej szczęście. Drobniutkim sinicom tychepozon przynosi korzystne geny, np. umożliwiające przyswajanie azotu. Na razie nie wiadomo, czy występują u innych organizmów.

Artykuł na ten temat ukazał się w „Cell”.

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną