Mikroorganizmi kradu gene

Archaea je napravila skokove kroz horizontalni prijenos gena

Archaea žive među ostalim u vrućim izvorima, poput "Jutarnje slave vrućeg izvora" u nacionalnom parku Yellowstone. Boje izvora uzrokovane su mikroorganizmima u vodi. © ZYjacklin / javno dobro
čitati naglas

Uspješna evolucija: Archaea se značajno razvila kroz "krađu gena". Takozvani horizontalni prijenos gena očito igra podjednako važnu ulogu u tim mikroorganizmima kao i "klasično-darvinjska" evolucija. Genklau im je pomogao da prežive čak i u negostoljubivim uvjetima, kako je objavio međunarodni tim istraživača u časopisu Nature.

Arheje pripadaju organizmima bez jezgara poput bakterija. Zbog svojih ponekad ekstremnih staništa koja podsjećaju na uvjete najranijih dana na zemlji dugo su se smatrali „Urbakterien“. Međutim, one se u mnogočemu razlikuju od bakterija, a njihov metabolizam je na neki način sličan eukariotima, pa stanice sa jezgrom. Arheje zato tvore treću takozvanu domenu života.

Jedna zajednička osobina arheje i bakterija je njihovo rukovanje s genetskim materijalom: njihove genetske informacije vrlo slobodno objavljuju u okoliš. Istodobno, bez oklijevanja prihvaćaju ono što dobivaju na putu genetskog materijala. Jednom prikupljeni materijal preuzimaju u vlastitom genetskom fondu. Znanstvenici govore o horizontalnom prijenosu gena. Ako ti novonabavljeni geni donose dovoljno koristi tijekom prirodne selekcije, prenose se i na potomstvo.

Arhee metanogenih vrsta Methanopyrus kandleri. © PM Poon / (CC BY-SA 3.0)

Archaea: Posebno marljivi sakupljači gena

Tim bioinformatičara i mikrobiologa na čelu s Peterom Schönheitom sa Sveučilišta Christian-Albrechts u Kielu istražio je važnost horizontalnog prijenosa gena za evoluciju arheja. Za to su usporedili između sebe genetski materijal 134 vrste archaea. Tražili su i sličnosti s genomom od preko 1800 bakterija.

Iznenađujući rezultat: Arhaje su preuzele značajan dio svog genoma izvana. Mnogi od stečenih gena ne potiču iz drugih arheja, već iz bakterija. A arheje su posebno marljivi sakupljači gena: dok bakterije također mogu preuzeti arheone, taj je prijenos s bakterija u arheje oko pet puta češći. prikaz

Veliki skokovi umjesto minimalnih promjena

To nudi arheama velike prednosti: Kroz genetsku "krađu" među sobom i s drugim vrstama stvaraju se veliki razvojni skokovi: "Arheje uzimaju čitave genske pakete pomoću kojih postižu ogromna poboljšanja", rekao je Sch ljepote. Kao rezultat toga, razvijaju nove izvore hrane ili uče preživjeti čak i u negostoljubivim uvjetima.

Za teoriju evolucije ovi su rezultati osobito značajni: pokazuju da nisu sva živa bića presudna samo darvinistička percepcija evolucije. Za više organizme, uključujući ljude, evolucija je izuzetno spor proces. Nastaje kroz točkaste mutacije i povezane minimalne promjene iz generacije u generaciju. U slučaju prokariota, horizobtalni prijenos gena također igra značajnu ulogu. (Priroda, 2014 .; doi: 10.1038 / priroda13805)

(Christian-Albrechts-Universit t Kiel, 10.11.2014. - AKR)