Naujas tarakonų genomų tyrimas atskleidė netikėtą detalę: kai kurių rūšių DNR slepia tūkstančius mažų fragmentų, kilusių iš su tarakonais seniai susijusios bakterijos Blattabacterium cuenoti. Mokslininkai pabrėžia, kad tai nereiškia, jog tarakonai yra „iš dalies bakterijos“, tačiau rodo daug glaudesnius ryšius su mikrobų pasauliu, nei manyta.
Tyrimo rezultatai publikuoti Proceedings of the National Academy of Sciences. Autorių teigimu, tai gali būti vienas ryškiausių pavyzdžių, kaip gyvūnų genomuose ilgainiui gali kauptis iš kitų organizmų perimtos genetinės „nuotrupos“.
Kas yra horizontalus genų pernašumas?
Genų „šokinėjimas“ tarp nesusijusių rūšių vadinamas horizontaliu genų pernašumu. Bakterijoms tai įprastas reiškinys, nes jos lengvai apsikeičia genetine medžiaga, ypač gyvendamos arti viena kitos, o tai, pavyzdžiui, padeda greičiau plisti atsparumui antibiotikams.
Sudėtingesniems organizmams, tokiems kaip vabzdžiai, toks procesas laikomas retesniu, nes jų DNR saugoma ląstelės branduolyje, o paveldimi pokyčiai turi patekti į lytines ląsteles. Būtent todėl tarakonų atvejis patraukė ypatingą tyrėjų dėmesį.
Kodėl tarakonų ir bakterijų ryšys ypatingas?
Blattabacterium bakterijos tarakonuose gyvena labai glaudžiai: jos įsikuria specialiose ląstelėse ir perduodamos iš kartos į kartą per kiaušinėlius. Toks ilgalaikis „bendras gyvenimas“ sukuria daug progų bakterijų genetinei medžiagai patekti šalia šeimininko DNR ir, retais atvejais, į ją įsiterpti.
Tyrėjai, lygindami tarakonų ir termitų genomus, ieškojo atitikmenų, būdingų Blattabacterium. Daugiausia įterpų aptikta Australijos tarakonų grupėse Panesthiinae ir Geoscapheinae, kur jų skaičius viršijo 3 000.
Ar tai paaiškina tarakonų gyvybingumą?
Nors tarakonai garsėja ištverme, mokslininkai ragina nepervertinti šių rezultatų: dauguma aptiktų fragmentų yra labai trumpi, neretai net ne primenantys pilnaverčių genų. Tai labiau panašu į genetinius „pėdsakus“, o ne į veikiančias instrukcijas, kurios iškart suteikia naujų savybių.
Vis dėlto intriguoja tai, kad dalis fragmentų, sprendžiant iš jų pasiskirstymo skirtingose grupėse, gali būti labai seni ir išsilaikyti dešimtis milijonų metų. Tokie ilgaamžiai įrašai kelia klausimą, ar bent kai kurie jų kartais galėjo įgyti funkciją, tačiau šiuo metu tai dar nėra patvirtinta.
Tyrimo autoriai pabrėžia: atradimas labiau plečia supratimą apie evoliuciją ir simbiozę, nei pateikia paprastą atsakymą, kodėl tarakonus taip sunku išnaikinti. Genomai gali būti kur kas sudėtingesni, o ryšiai su mikroorganizmais – gilesni, nei ilgą laiką rodė klasikiniai modeliai.
