Mød de små tardigrader, verdens største DNA-tyve
Tardigrades er dyr, der lever under ekstreme forhold. Disse mikroskopiske vandlevende hvirvelløse dyr, også kendt som vandbjørne, kan overleve den kolde og ekstreme varme samt de barske forhold i rummet. Hvis de er dehydreret, kan de kun genoplives med vand, selvom de har brugt årtier som dette. De findes på hvert kontinent, inklusive Antarktis, og lever i miljøer, der spænder fra havgravene til ørkener til toppen af Himalaya.
Nu har et team af forskere opdaget, at disse væsener har en anden unik tilstand: deres genom indeholder det mest "podede" DNA blandt alle kendte dyrearter. Forskere fandt, at i stedet for at arve alle deres gener fra deres forfædre, fik tardigrader en sjettedel af deres genetiske sammensætning fra planter, bakterier, svampe og archaea. Hele denne blanding afslørede, at arter kan danne sig på langt mindre lineære måder, end vi forestillede os.
"Når folk tænker på mangfoldigheden i livet og strømmen af genetisk information, forestiller de sig et træ med store grene, der genererer mindre, men uden nogen forbindelse mellem dem, " siger Thomas Boothby. Han er postdoktor ved Foundation for Life Scientific Research på University of North Carolina ved Chapel Hill. ”Vi begynder at indse, at i stedet for livets træ, ville det være mere passende at tænke på livets web, ” fortsætter han.
Boothby begyndte at studere genomet af tardigraderne i håb om at opdage de mest basale fundamenter i ekstreme overlevelsesstrategier for væsner. For at katalogisere hvert gen udtrækkede han og hans kolleger først flere sekundære DNA-stykker fra tusinder af disse væsener. De brugte derefter et computerprogram til at "sy" alle brikkerne sammen og afsløre koden i sin helhed.
”Da vi gjorde det, så vi oprindeligt, at der var en masse gener, der ikke så ud til at komme fra dyr, ” siger videnskabsmanden. ”Vores instinktive reaktion var at tro, at vi begik en fejl, eller at noget skulle have kontamineret vores prøve, ” sagde han. For at kontrollere resultatet testede teamet polymerasekædereaktionen, en metode, der kun forstærker målregioner af genetisk materiale, hvis de matcher nogle specifikke "triggere".
I dette tilfælde ønskede de at se, om de kunne amplificere dyre- og bakteriegener som individuelle enheder, hvilket kun ville være muligt, hvis de var fysisk forbundet inden for det samme genom. "Vi gjorde det for over 100 gener med 98% succes, " sagde Boothby.
Overbevist om, at genomlæsningerne var korrekte, rekonstruerede teamet derefter den evolutionære forfader til specifikke gensekvenser, som bekræftede, at det, der syntes at være fremmede gener, var netop det, snarere end noget lignende, der blev udviklet af tardigradene selv. "Resultaterne afslørede utvetydigt, at gener, der ser fremmed ud, faktisk kom fra ikke-dyreformer, " sagde forskeren.
Holdet konkluderede, at 17, 5% af vandbjørnegener er lavet af noget fremmed materiale. De fleste af disse eksterne gener har bakteriel oprindelse, hvor tusinder af arter er repræsenteret inden for den genetiske sammensætning af en tardigrade. Forskere mener, at mange af disse gener er ansvarlige for at spille de samme roller i stresstolerance som deres "originale ejere."
I nogle tilfælde erstattede fremmede elementer dem fra tardigrades, mens i andre bibeholdt disse dyr deres egne strukturer, men integrerede enkelt eller flere kopier af en eller flere arter af bakterier. Forskere spekulerer i, at dette ikke var en engangshændelse og kan stadig ske allerede i dag. Men hvad der endnu ikke er opdaget, er, hvordan disse skabninger kan reparere deres eget DNA med fremmed genetisk materiale.
Hvad syntes du om tardigrader? Kommentar til Mega Curious Forum
