Дрожжи заимствовали набор бактериальных генов для выживания в кишечнике насекомых

Миллионы лет назад один вид дрожжей приобрел эволюционное преимущество, позаимствовав у бактерий целый набор из семи генов. Эти гены, организованные в оперон (структуру, типичную для бактерий, но редкую для грибов), позволили дрожжам производить молекулы для захвата железа.

Этот случай горизонтального переноса генов (HGT) из прокариотического домена (бактерии) в эукариотический (грибы) — один из самых четких примеров такого «перепрыгивания» между ветвями древа жизни. Исследование, проведенное лабораторией профессора Криса Тодда Хиттингера из Университета Висконсин-Мэдисон, опубликовано в журнале Cell.

Ключевые открытия:

• Функциональность: Заимствованный бактериальный путь у дрожжей остался рабочим. Эксперименты с красителем, меняющим цвет в присутствии железа, подтвердили, что дрожжи активно извлекают железо из среды.
• Интеграция: Со временем дрожжи «одомашнили» бактериальный оперон: добавили эукариотические регуляторные элементы, изменили экспрессию генов и даже встроили в середину оперона собственные грибные гены, участвующие в утилизации железа.
• Эволюционное преимущество: Способность эффективно захватывать дефицитное железо дала этим дрожжам преимущество в конкурентной среде кишечника насекомых, что привело к дивергенции в несколько современных видов.

Это исследование предоставляет убедительные доказательства реальности горизонтального переноса генов у эукариот, перенося целый функциональный признак, а не единичный ген.