Ты то, что ты ешь: растения-паразиты используют гены хозяев

Цветы заразихи люцерновой Orobanche lutea. Фото: Bernd Haynold / Wikimedia

Ученые из Университета штата Пенсильвания обнаружили горизонтальный перенос генов у растений-паразитов из семейства заразиховых.

Горизонтальный перенос генов (ГПГ) — передача генов не половым путем, то есть не по наследству. У эукариотических организмов, например у растений и животных, горизонтальный перенос генов практически отсутствует, мы передаем гены путем полового размножения, от родителей — детям. Но у бактерий ГПГ широко распространен, они используют его, например, для защиты от антибиотиков. Если часть бактерий выживает после воздействия лекарства, она передает гены устойчивости к препарату другим, не таким везучим бактериям.

ГПГ может происходить не только между несколькими взрослыми особями одного вида, но и между представителями разных видов и даже царств живых организмов. Например, предки плацентарных млекопитающих (к которым относится и человек) получили от вирусов гены, которые играют важную роль в формировании плаценты.

Ученые из США предположили, что ГПГ может встретиться у организмов-паразитов, ведь они находятся в очень плотном контакте со своим хозяином, и изучили растения из семейства заразиховых.
Цветы заразихи люцерновой Orobanche lutea
Цветы заразихи люцерновой Orobanche lutea. Фото: Bernd Haynold / Wikimedia


Заразиха — это растение-паразит, у которого почти нет хлорофилла, так что оно берет нужные ему для жизни вещества у растения-хозяина, прорастая в его ткани (как правило, ткани корней) с помощью специальных отростков — гаусториев, которые у заразихи заменяют настоящие корни.

Исследователи проанализировали транскриптом — совокупность всех молекул РНК, которые клетка создает для синтеза нужных белков, — у трех видов из семейства заразиховых и у их хозяев и обнаружили более пятидесяти случаев переноса генов. Все гены, которые заразиховые «позаимствовали» у хозяев, находятся только в тканях гаусториев и активно там работают.

Ученые говорят, что гены, которые попали к паразитам, выполняют разные функции: некоторые из них нужны для защиты от бактерий, которые могут атаковать как хозяина, так и паразита, а другие, возможно, нужны паразиту для того, чтобы лучше адаптироваться к хозяину. Например, ученые обнаружили группу из шести генов, которые, возможно, нужны паразиту для того, чтобы ослабить сопротивление иммунной системы хозяина вторжению гаусториев паразита в его ткани.

Конкретную роль всех генов, которые паразит взял у хозяина, предстоит выяснить в будущих исследованиях.

Исследование опубликовано в журнале PNAS.
Теги:

Читать еще на Чердаке: