22 марта 2019, Пятница, 21:33
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Подробности о взаимоотношениях микроорганизмов, один из которых живет внутри другого, стали известны биологам

Цитрусовый червец (Planococcus citri)
Цитрусовый червец (Planococcus citri)

Бактерия Tremblaya princeps, эндосимбионт цитрусового червеца, обладает таким маленьким геномом, что не может функционировать без своего собственного эндосимбионта. Новые данные по этому уникальному тройному симбиозу опубликованы в журнале Cell.

Цитрусовые червецы (Planococcus citri) – насекомые из отряда полужесткокрылых, паразиты цитрусовых и некоторых декоративных комнатных растений из группы мучнистых червецов. Своей деструктивной деятельностью известны они давно, и так и паразитировали себе на здоровье, пока ученые не обратили внимание, что червецы не получают из флоэмы никакой пищи, кроме жидкости. По специальным каналам внутри растений текут почти чистые углеводы – из них можно сделать липиды. Но аминокислоты этим насекомым брать неоткуда – животные не способны самостоятельно синтезировать некоторые из них. Эти аминокислоты так и называются – «незаменимые».

 
 

Попытавшись разобраться с этой биологической загадкой, ученые обнаружили внутри бактерий – причем одни из них обитают в других! Некоторые аминокислоты, например триптофан и треонин, оба вида бактерий производят сообща, а вот для выработки изолейцина, фенилаланина и аргинина нужны продукты генов всех трех организмов, включая червеца. Статьи об этих открытиях в свое время выходили в журналах Nature и Current Biology.

Непосредственно в цитоплазме клеток насекомого находится Tremblaya princeps – полагают, что эта бактерия заселила эукариотический организм первой. Все мучнистые червецы содержат одинаковые бактерии T. princeps, которые, вероятно, попали еще к предку этих насекомых. А вот их помощники могут различаться или вовсе отсутствовать и не имеют общего происхождения, хотя все они относятся к виду Moranella endobia.

Кроме очень редкого тройного симбиоза ученых привлекает невероятно маленький геном у среднего организма в этой матрешке: T. princeps содержит всего 121 ген. Для сравнения можно отметить, что у кишечной палочки около 4200 генов, а у человека 21 тысяча. Геном M. endobia в четыре раза больше, чем у ее хозяина T. princeps.

Для функционирования со столь крошечным геномом бактериям T. princeps необходимо присутствие внутри M. endobia, в которых хранятся нужные гены.

Микробиологи захотели понять, как существует этот организм. Сначала исследовали гипотезу о горизонтальном переносе генов хозяину, но оказалось, что в геноме мучнистого червеца всего 22 бактериальных гена. Затем сравнили штаммы с M. endobia внутри и без – выяснилось, что у тех T. princeps, у которых нет симбионта второго порядка, присутствует более 50 дополнительных генов. Это означает, что для функционирования со столь небольшим геномом бактериям T. princeps необходимо присутствие внутри M. endobia, в которых хранятся нужные гены.

T. princeps с ее сокращенным геномом напоминает митохондрии и хлоропласты – органеллы животных и растительных клеток, которые по своему происхождению, как предполагают биологи, являются симбиотическими бактериями. Сложные отношения между двумя бактериальными симбионтами и их хозяином, возможно, позволят ученым прояснить многие вопросы относительно этих органелл.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.