Ученые раскрыли секрет генома глубоководного трубчатого червя

Исследователи из Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) впервые расшифровали на хромосомном уровне геном глубоководного кишечного трубочника и выяснили, как сосуществующие бактерии-партнеры червя производят органические питательные вещества для своего хозяина, чтобы он мог выжить в экстремальной среде обитания. Открытие закладывает основу для потенциального применения в производстве биоматериалов и для контроля роста микробов. Живущие в глубоководных гидротермальных жерлах и экосистемах холодных течений, характеризующихся темнотой, высоким давлением и часто высокими концентрациями токсичных веществ, подводные трубчатые черви  обязаны своим выживанием и быстрым ростом сульфидно-окисляющим симбиотикам – бактериям, которые живут внутри их тела. Однако успех такого «брака» между трубчатыми червями и их сосуществующими бактериями оставался неизвестным из-за нехватки геномных ресурсов. Теперь исследовательской группе во главе с профессором Цянь Пейюань – главой и заведующим кафедрой океанологии HKUST, а также Циу Цзяньвеном – профессором кафедры биологии Гонконгского баптистского университета, удалось секвенировать и собрать геномы трубчатого червя и его симбиотических бактерий. Их команда ученых собрала на глубине 1400 метров ниже уровня моря в холодном течении при выходе в Южно-Китайском море.   Фото: трубчатые черви представлены в виде больших хитинизированных трубчатых кустов, образующих среду обитания, в глубоководных районах, где мало органического вещества, полученного в результате фотосинтеза. Предоставлено: Гонконгский университет науки и технологий. Используя интегрированный геномный, транскриптомный и протеомный анализы, команда обнаружила, что бактерии очень универсальны и могут использовать тиосульфат, монооксид углерода и водород как альтернативные источники энергии.  «Бактерия обладает полными метаболическими путями, которые могут генерировать энергию из токсичного сероводорода и превращать простые неорганические молекулы, такие как углекислый газ, в питательные вещества, такие как углеводы, аминокислоты и витамины / кофакторы», – сказал профессор Цянь. Давид фон Хансеманн, профессор естественных наук. Кроме того, эндосимбионт трубочного червя выработал сложные стратегии, позволяющие отвлекать защитный иммунитет хозяина и уклоняться от его защиты. Между тем, геном червя также был реконструирован, чтобы облегчить симбиоз  не только за счет кодирования ферментов, переваривающих симбионты для получения питательных веществ, но и за счет запрограммированного пути гибели клеток для поддержания бактериальной популяции на уровне, наиболее оптимальном для самого червя. «Наше открытие открывает новые направления для потенциальных применений, таких как использование уникальных ферментов процесса биосинтеза для производства биоматериалов; разработка стратегий по восполнению дефицита питательных веществ или разработка методов контроля роста микробов», – сообщил профессор Цянь.       Источник   28.07.2021 The post Ученые раскрыли секрет генома глубоководного трубчатого червя appeared first on Поиск - новости науки и техники.