Гены «дьявольского червя» раскрывают секреты выживания в адской жаре — Naked Science
05.12.2019
Васильев1 Сергей

Гены «дьявольского червя» раскрывают секреты выживания в адской жаре

Американские биологи секвенировали ДНК нематоды, живущей глубоко в недрах Земли, обнаружив, что некоторые «стрессовые» гены у нее встречаются в десятках одинаковых копий.

Нематоды Halicephalobus mephisto были извлечены с глубин вплоть до нескольких километров
Нематоды Halicephalobus mephisto были извлечены с глубин вплоть до нескольких километров / ©John Bracht & Megan Guerin

«Дьявольские черви» Halicephalobus mephisto выглядят совсем не пугающе: не набирая в длину и миллиметра, эти крошечные нематоды лишены рогов, клыков и прочих устрашающих атрибутов. Однако в 2011 году, когда они были открыты, ученые «чуть не до смерти перепугались»: никто не ожидал, что эти существа, извлеченные из золотоносной руды, с глубины в несколько километров, окажутся живы, активны и подвижны.

Тем не менее ученым удалось их не только найти живыми, но и получить потомство в лаборатории. «Дьявольские черви» оказались способны переносить высокие температуры, почти полное отсутствие кислорода и избыток токсичного метана. Биологи продолжают исследовать этих удивительных существ, и в статье, опубликованной в журнале Nature Communications, Джон Брахт (John Bracht) и его соавторы раскрывают некоторые интересные детали генетики H. mephisto.

Дело в том, что клетки всех живых организмов — от микробов до людей — в ответ на повышение температуры или другой сильный стресс производят специальные белки теплового шока (Heat Shock Proteins, HSP). Они позволяют стабилизировать структуры других белков, сохраняя их работоспособность, выполняют и другие защитные функции. У «дьявольских червей», как показало секвенирование ДНК, гены некоторых из HSP дуплицированы и имеются в нескольких копиях.

В частности, генов белка Hsp70 у нематод нашлось аж 112 штук, и эксперименты показали, что по мере роста температуры их активность в клетках возрастает. Похоже, они позволяют «дьявольским червям» синтезировать особенно большие количества белков Hsp70 и эффективнее защищать внутриклеточные структуры.

Кроме того, у H. mephisto нашлись целых 63 копии гена AIG1, участвующего в механизмах «программируемой гибели» клеток — апоптоза. Для нематод он крайне нехарактерен и, судя по последовательности ДНК, был заимствован червями во время горизонтального переноса генов еще давно. Судя по той же последовательности, источниками гена могли выступать грибы, которые являются симбионтами корней растений.

С другой стороны, при повышении температуры активность AIG1 не возрастала: по-видимому, он нужен H. mephisto для адаптации к другим стрессовым факторам жизни в подземелье. Авторы отмечают, что не так давно множество копий Hsp70 и AIG1 они обнаружили у обыкновенных устриц. Этим моллюскам приходится переносить сильные перепады температуры, связанные с жизнью в приливно-отливной зоне. Возможно, это каким-то образом связывает их с «дьявольскими червями».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:57
Илья Ведмеденко

По словам космонавта Олега Новицкого, на новом российском модуле «Наука» незапланированно включились двигатели.

Вчера, 18:47
Мария Азарова

Антитела, вырабатываемые организмом в ответ на коронавирус, активируют повышенную функцию тромбоцитов. Это может вызывать смертельные тромбы у пациентов с тяжелой формой болезни. Авторы нового исследования предложили решение проблемы.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: