08.02.2015

Благодаря воровству генов животные научились питаться солнечным светом

Слизни Elysia chlorotica представляют огромный интерес для морских биологов, поскольку эти моллюски, словно растения, обладают способностью к фотосинтезу.

Эту особенность ученые исследуют годами и уже открыли немало интересного: оказывается, слизни могут обходиться без солнца и, соответственно, фотосинтеза, а теперь зоологи готовы преподнести ещё один сюрприз, пишут в The Biological Bulletin.

Elysia chlorotica питаются мелкими морскими водорослями, а не только солнечным светом. Кроме того, как выяснилось в ходе нового исследования, животные «воруют» у растений гены, отвечающие за способность к фотосинтезу. Это открытие, по словам ученых, расставляет все на свои места.

Команда из Морской биологической лаборатории (MBL) обнаружила в хромосоме Elysia chlorotica ген водоросли вида Vaucheria litorea. Этот ген является ключевым для поддержания способности слизня к фотосинтезу.

Было известно и ранее, что Elysia chlorotica забирают себе хлоропласты водорослей — специализированные отделы клеток, которые управляют процессом фотосинтеза. Затем эти хлоропласты «прячутся» в собственных пищеварительных клетках Elysia chlorotica. Украденные хлоропласты поддерживают в слизнях способность к фотосинтезу на протяжении девяти месяцев, после чего животным снова нужно добывать себе пропитание.

Однако девять месяцев — слишком долгий срок службы для хлоропластов, и потому ученые заподозрили, что моллюскам помогает нечто иное. Этим иным оказался ген prk водоросли, отвечающий за способность к фотосинтезу.

Ген, который обнаружили ученые, отвечает за выработку ключевого фермента, который восстанавливает поврежденные хлоропласты и поддерживает их в рабочем состоянии.

«Этот ген встраивается в хромосому слизня и даже передается следующему поколению. Потомки продолжают воровать хлоропласты у растений, но гены, поддерживающие их работу, уже содержатся в их геноме», — рассказывает ведущий автор исследования Сидни Пирс (Sidney Pierce) из университета Южной Флориды и университета Мэриленда.

Пирс и его коллеги доказали факт воровства гена, изготовив его синтетический аналог. Новый ген ввели не замеченному в поедании водорослей слизню — и тот идеально лег на хромосому животного (в то же место, где находят настоящий ген).

«Это пример естественной генной терапии, идеально действующей в живом организме. Такой механизм не должен был работать — однако вот он, и вот его отличный результат», — заявил Пирс.

Биологи отмечают в пресс-релизе, что данное открытие является очередным примером редкого явления переноса генов между многоклеточными видами. Подробные знания в этой области помогут разработать новые виды терапии против врожденных генетических заболеваний у человека, считают ученые.

Андрей Z.

Источники:

1. agroxxi.ru