Бактерии могут повышать приспособленность своего хозяина
Микроорганизмы способны повышать способность своего хозяина адаптироваться к окружающей среде и размножаться. Исследовательская группа под руководством доктора Фабиана Штаубаха и Юнь Вана из Института биологии I Фрайбургского университета изучила взаимосвязь бактерий Gluconobacter и плодовых мушек Drosophila melanogaster.
Ключевые результаты:
- Конкретные варианты Gluconobacter снабжают мушек витамином B1, что улучшает их приспособленность.
- Бактерии, несущие гены производства витамина B1, увеличивали количество потомства у мух.
- Бактерии могут передавать необходимые гены, отвечающие за производство витамина, горизонтально — не только своему потомству, но и другим живым бактериям.
Методология:
Исследование включало сравнение различных, но близкородственных штаммов бактерий Gluconobacter и их влияния на плодовых мушек. Микробиологическое полногеномное ассоциативное исследование (GWAS) проводилось совместно с учёными из Института эволюционной биологии Макса Планка и Университета Висконсина в Ла-Кроссе (США).
Эволюционный механизм:
Проследив эволюцию генов, производящих витамин, исследователи обнаружили, что группа штаммов Gluconobacter, вероятно, утратила эти гены в эволюционной истории, но затем восстановила их благодаря горизонтальному переносу генов от других бактерий. На одной ветви филогенетического дерева гены производства витамина присутствовали в виде связанного блока (оперона), очень похожего на гены у очень отдалённо родственных бактерий, что является типичным следом горизонтального переноса генов.
Цитата исследователя:
«Наше исследование подчёркивает важность генетической изменчивости между близкородственными бактериями для хозяина и показывает, что горизонтальный перенос генов может способствовать гибкости микробиома и, возможно, адаптации хозяина к окружающей среде», — резюмирует Фабиан Штаубах.
Результаты опубликованы в журнале BMC Biology.