Расшифрован геном «червя-дьявола» — самого глубокоживущего животного на Земле
Американские исследователи, сообщая в Nature Communications, секвенировали геном уникательного животного, прозванного «червем-дьяволом» (Halicephalobus mephisto) за способность выживать в суровых подземных условиях. Его геном дает ключи к пониманию адаптации организмов к смертельным условиям среды, что в будущем может помочь в изучении адаптации к потеплению климата.
В 2008 году червя обнаружили на глубине около мили в водоносном горизонте в действующих золотых рудниках Южной Африки. Это сложное многоклеточное животное процветает в среде с высокой температурой, низким содержанием кислорода и большим количеством метана, где, как считалось, могут жить только микробы.
Эволюционная адаптация к жаре
Секвенирование, проведенное под руководством Джона Брахта из Американского университета, показало, что геном кодирует необычно большое количество белков теплового шока Hsp70. Многие из этих генов Hsp70 в геноме червя-дьявола являются копиями самих себя. Геном также содержит дополнительные копии генов AIG1, известных генов клеточного выживания у растений и животных.
«У червя-дьявола нет возможности убежать; он под землей. У него нет выбора, кроме как адаптироваться или умереть. Мы предполагаем, что когда животное не может избежать сильной жары, оно начинает создавать дополнительные копии этих двух генов, чтобы выжить», — объяснил Брахт.
Сканирование других геномов выявило, что те же два семейства генов, Hsp70 и AIG1, увеличены у двустворчатых моллюсков (например, мидий, устриц), которые также адаптированы к теплу. Это говорит о том, что выявленная у червя-дьявола закономерность может быть распространена среди организмов, неспособных избежать environmental heat.
«Инопланетяне прибыли в Американский университет»
Исследование червя-дьявола поддерживается NASA, так как оно может научить ученых поиску жизни за пределами Земли.
«Часть этой работы включает поиск «биосигнатур» жизни — стабильных химических ключей, оставленных живыми существами. Мы сосредотачиваемся на повсеместной биосигнатуре органической жизни — геномной ДНК — полученной от животного, адаптировавшегося к среде, когда-то считавшейся непригодной для сложной жизни: глубокой недре Земли», — сказал Брахт. «Эта работа может побудить нас расширить поиск внеземной жизни до глубоких недр «необитаемых» экзопланет».
Будущая работа в лаборатории Брахта будет направлена на выяснение функции Hsp70, например, путем инактивации гена для проверки реакции на тепловой стресс. Другие исследования могут включать перенос генов в C.elegans, теплонеустойчивого микроскопического круглого червя, чтобы проверить, станет ли он термоустойчивым.