Содержание:
В горизонтальный перенос генов o Боковой перенос генов — это обмен генетическим материалом между организмами, который не происходит от родителя к ребенку. Это событие происходит между людьми одного поколения и может происходить у одноклеточных или многоклеточных существ.
Горизонтальный перенос происходит посредством трех основных механизмов: конъюгации, трансформации и трансдукции. В первом типе возможен обмен длинными фрагментами ДНК, в то время как в двух последних передачах ограничивается небольшими сегментами генетического материала.
Противоположная концепция — передача вертикальный ген, в котором генетическая информация передается от организма к его потомству. Этот процесс широко распространен у эукариот, таких как растения и животные. Напротив, у микроорганизмов часто встречается горизонтальный перенос.
У эукариот горизонтальный перенос встречается не так часто. Однако есть свидетельства обмена этим феноменом, включая предков людей, которые получили определенные гены через вирусы.
Размножение и развитие[ | ]
Коловратки раздельнополы. Половая система самки представлена цельным (подкласс Monogononta) или двулопастным (подкласс Bdelloidea=Digononta) яичником, лежащим в задней части тела, под кишкой. Яичник подразделён на часть собственно продуцирующую яйцеклетки и желточник. От яичника отходит короткий яйцевод, впадающий в клоаку. Самцы обладают единственным семенником; от него отходит семяпровод, дистальная часть которого проходит в выворачивающемся копулятивном органе.
В разных систематических группах коловраток половой диморфизм выражен по-разному. Так у представителей класса Pararotatoria самцы и самки не слишком различаются по внешнему виду. Напротив, у коловраток из подкласса Monogononta самцы карликовые, не питающиеся, и из внутренних органов у них представлена только гонада. У представителей подкласса Bdelloidea самцы вовсе отсутствуют, а размножение идёт только путём партеногенеза.
Развитие прямое, без метаморфоза. Дробление очень рано становится билатерально-симметричным. После периода эмбрионального развития клетки перестают делиться — с этим связано постоянство клеточного состава коловраток (также из-за этого у коловраток отсутствует способность к регенерации).
Примечания и ссылки
- Роджер Пуррио (автор главы), Жан-Рене Дюран (редактор) и Кристиан Левек (редактор), ORSTOM , Rotifères , В: «Водная флора и фауна Сахело-Суданской Африки: том 1» , Париж,1980 г., 389 с. , гл. 6 («Коловратки»), с. 219–244
- (in) Диего Фонтането , « Молекулярные филогении имеют инструмент для понимания разнообразия коловраток » , International Review of Hydrobiology , vol. 99,1 — го марта 2014, стр. 178–187
- Гийом Лекуантр и Эрве Ле Гюядер , Филогенетическая классификация живых существ. Том 2 , Париж, Белин , 831 стр.
- (in) Ричард К. Бруса , Венди Мур и Стивен М. Шустер , Беспозвоночные , Сандерленд (Массачусетс), Sinauer Associates является издательством Oxford University Press,19 января 2016 г., 1104 с.
- Райнхард М. Ригер и Сет Тайлер , « Сестринские отношения Gnathostomulida и Rotifera-Acanthocephala », « Биология беспозвоночных» , т. 114, п о 21995 г., стр. 186–188
- Роджер Пуррио и А.Дж. Франсез, « Практическое введение в систематику континентальных водоемов Франции — 8 — Коловратки », Ежемесячный бюллетень Линнеевского общества Лиона , вып. 55, п о 8,1986 г., стр. 148-176
- Ежи Wiszniewski, » Psammic коловратки «, Annales Musei zoologici Polonici , Варшава, т. 10, п о 19,1934 г., стр. 339-405
- Поль де Бошан, Ротиферы , Универсальная энциклопедия онлайн, 3 стр. , стр. 1
- Евгений А. Гладышев, Мэтью Месельсон, Ирина Р. Архипова (2007), Глубоко ветвящаяся клада ретровирусоподобных ретротранспозонов у бделлоидных коловраток ; Джин Том 390, Числа 1-2, 1 — го апреля 2007, страницы 136-145 Asilomar
- Геномные доказательства эволюции амейотической коловратки Bdelloid Adineta vaga, Жан-Франсуа Флот и др., Nature 2013
- Хорст Фельдманн, Йенс Лапински, Алан Туннаклифф (2003), Ангидробиоз без трегалозы у бделлоидных коловраток ; Письма FEBS , т. 553, п о 3, 2003-10-23, страницы 387-390
- Э. Гладышев, М. Мезельсон (2008), Чрезвычайная устойчивость бделлоидных коловраток к ионизирующему излучению ; Proc. Natl. Акад. Sci. США, 105, стр. 5139-5144
- ↑ и Hespeels, B., Knapen, M., Hanot-Mambres, D., Heuskin, A.-C., Pineux, F., Lucas, S., Koszul, R., and Van Doninck, K. (2014), Путь к генетическому обмену? Двухцепочечные разрывы ДНК у бделлоидной коловратки Adineta vaga подверглись сушке . Журнал эволюционной биологии. DOI: 10.1111 / jeb.12326
- ↑ и Жан-Франсуа Флот и др. (2013), «Геномные доказательства амейотической эволюции бделлоидной коловратки Adineta vaga», Nature , DOI: 10.1038 / nature12326
- Фабьен Губе, с ATS, « Гибернатус? Животное выживает 24 000 лет в вечной мерзлоте », Le Temps ,8 июня 2021 г.
- (in) Элизабет Дж. Уолш , Хилари А. Смит и Роберт Л. Уоллес , « Коловратки временных вод » , International Review of Hydrobiology , vol. 99,1 — го марта 2014, стр. 3–19
- (in) Терри В. Снелл и Селия Хоаким-Хусто , » Практикум по коловраткам в экотоксикологии » , Hydrobiologia , vol. 593, г.29 августа 2007 г., стр. 227-232
- (in) Эстер Любзенс , Оди Змора и Йоав Барр , « Биотехнология и аквакультура коловраток » , Hydrobiologia , vol. 446-447, г.2001 г., стр. 337–353
- Филогенетическая классификация живых существ 3- е издание, Guillaume Lecointre & Hervé Le Guyader, ed. Белин, 2001, ( ISBN 2-7011-4273-3 ) , с. 223
- Мартин Гарсия-Варела, 2002. Филогенетический анализ, основанный на последовательностях гена 18S рибосомной РНК, подтверждает существование класса полиакантоцефала (Acanthocephala).
Строение
На переднем конце тела расположен коловращательный аппарат. Он в простейшем варианте состоит из двух венчиков ресничек (трохус (передний) и цингулюм (задний)) и ресничного поля между ними. Головной отдел может втягиваться с помощью специальных мышц-ретракторов.
Туловище содержит большую часть внутренних органов. На его конце, над основанием ноги расположено отверстие клоаки.
Нога — это мускулистый вырост тела, позволяющий коловраткам ползать. На конце ноги располагается пара «пальцев», в основании которых открываются цементные железы: таким образом, с их помощью животное может прикрепляться к субстрату.
Покровы и мускулатура
Покровы представлены синцитием, на периферии которого располагается терминальная сеть из актиноподобных филаментов. На поверхности расположен слой гликокаликса, который может иногда достигать значительной толщины. Синцитий подстилает базальная пластинка, под ней находится первичная полость тела.
Кожно-мускульный мешок у коловраток отсутствует, имеются отдельные, большей частью поперечнополосатые мышечные волокна.
Пищеварительная система
Ротовое отверстие расположено на брюшной стороне между венчиками ресничек коловращательного аппарата. Оно ведёт в ротовую полость и затем в мускулистую глотку (мастакс) с характерным для коловраток жевательным аппаратом, образованным «зубами» из полисахаридов (у хищных форм они могут выдвигаться). В глотку открываются слюнные железы. За глоткой идёт пищевод, а за ним — энтодермальный желудок, в переднюю часть которого открываются пищеварительные железы. Желудок соединяется со средней кишкой, клетки которой несут длинные реснички. Дальше располагается задняя кишка с анальным отверстием (фактически она является клоакой, поскольку в неё впадают протоки половой и выделительной системы). Некоторые коловратки (2 рода) могут вторично терять заднюю кишку.
Выделительная система
Выделительная система представлена протонефридиями (от 4 до 50 циртоцитов); их протоки впадают в мочевой пузырёк, который открывается в клоаку.
Нервная система
Присутствует один выраженный надглоточный ганглий, от которого идут нервные стволы к разным органам; но также могут быть нервные скопления в районе ноги и половой системы.
Основными органами чувств являются головные щупальца — конические бугорки с пучком ресничек на вершине. В общем случае их три: пара вентральных и непарное дорсальное (теменное).
В районе надглоточного ганглия у большинства имеются 1 или 2 фоторецептора инвертированного типа, строение которых достаточно примитивно (только у немногих имеется подобие стекловидного тела).
Описание и особенности
Коловратка визуально напоминает миниатюрного морского конька с укороченной ногой вместо хвоста. У нее нет органов дыхания, а их функция выполняется всей поверхностью тела.
Ареал обитания
Места обитания коловраток зависят от видовой принадлежности. Они живут повсеместно, населяя моря и пресные водоемы. Отдельные разновидности коловраток комфортно чувствуют себя во влажном грунте. В России встречается 600 из известных на сегодня 1500 видов.
Строение
Коловратки отличаются очень мелкими размерами и вырастают не больше 1-2 мм. Тело имеет продолговатую (реже шаровидную) форму и поделено на 3 участка:
- передний;
- туловищный;
- задний (ножной).
В головной части находится коловращательный аппарат, отвечающий за перемещение и питание коловратки. В простейшем варианте этот орган образован двумя венчиками ресничек – трохус (передний) и цингулюм (задний), разделенных ресничным полем. Головной отдел может втягиваться специальными мышцами-ретракторами.
Чем опасна мутная вода в аквариумах и как правильно избавиться от мути
Большинство внутренностей коловратки локализовано в туловищном отделе, на конце которого имеется анальное отверстие (клоака).
Задний (ножной) отдел представляет собой мускулистый вырост, помогающий животному ползти. На его конце находится два «пальца», в основании которых расположены цементные железы. С их помощью коловратка прикрепляется к субстрату.
Покровы и мускулатура
Покровы коловратки представлены синцитием, на краях которого расположена терминальная сеть, состоящая из актиноподобных филаментов. Поверх него находится слой глипокаликса, а под ним скрыта базальная пластинка и первичная полость тела.
Коловратка не имеет кожно-мускульного мешка. Его функции выполняют отдельные поперечнополосатые мышечные волокна.
Пищеварительная система
За венчиками ресничек коловращательного аппарата животных скрывается ротовое отверстие, ведущее через ротовую полость в мускулистую глотку с жевательным аппаратом и слюнными железами. Первый состоит из полисахаридных «зубов» и может выдвигаться (у хищных форм).
Глотка ведет в пищевод и эндотермальный желудок, соединенный со средней кишкой. Дальше идет задняя кишка с анальным отверстием, соединенным с протоками выделительной и половой систем.
Выделительная система
Выделительная система коловратки представлена протонефридиями, протоки которых соединяются с мочевым пузырьком, открывающимся в клоаку.
Нервная система
У коловратки имеется один надглоточный ганглий, от которого к различным органам расходятся нервные стволы. Также нервные скопления могут локализироваться в области половой системы и ноги. Органы осязания коловратки представлены головными щупальцами в виде конических бугорков, увенчанных пучками ресничек. Зачастую их три – непарный дорсальный (теменной) и два вентральных.
![Горизонтальный обмен генами. рождение сложности [эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы]](https://mediaex.ru/wp-content/uploads/d/3/b/d3bb5f6e114e64d4c694b6bf36148b65.jpeg)
![Горизонтальный обмен генами. рождение сложности [эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы]](https://mediaex.ru/wp-content/uploads/c/b/1/cb1eb0f1362924fb444ef353f7e7adc5.jpeg)
У представителей многих видов в области надглоточного ганглия имеется по одному или по паре инвертированных примитивных фоторецепторов.
Жизненный цикл
Коловраткам характерна гетерогония или чередование полового и партеногенетического размножения. При благоприятных условиях их популяция представлена только особями женского пола, способными к воспроизведению себе подобных без оплодотворения половых клеток.
В случае опасности в виде изменений климата, пересыхания ареала обитания и прочих внешних факторов в популяции коловраток появляются гаплоидные самцы. Они оплодотворяют самок, вследствие чего на свет появляются яйца с толстой защитной оболочкой. Как только угроза минует и среда вновь станет благоприятной, из них вылупляются самки.
Это интересно! При неблагоприятных условиях окружающей среды бделлоидные коловратки впадают в криптобтиоз. Чтобы избежать гибели их ткани обезвоживаются, а все процессы жизнедеятельности временно приостанавливаются.
Враги в природе
Главным образом бделлоидные коловратки страдают от паразитических грибов рода Rotiferophthora. Они проникают внутрь, прорастают через покровы и рассеивают в окружающую среду губительные споры. Последние поедаются другими коловратками, заражая их.
Также они служат кормом для амеб, тихоходок, дафний и прочих мелких беспозвоночных.
Класс Круглые черви, или Нематоды
Определение 2
Класс Круглые черви (Nematoda) является самым обширным классом типа Первичнополостные. Нематоды универсально приспособлены к разнообразным условиям обитания.
Они заселили дно морей от экватора до Северного Ледовитого океана, пресные водоемы, почву. Круглые черви принимают участие в процессах гниения. В качестве паразитов поражают практически все органы человека, животных, растений.
Основную массу видового разнообразия класса составляют свободноживущие круглые черви, распространенные повсеместно. Как правило, это мелкие формы. Многочисленны паразитические нематоды (до $3 \ 000$ тыс. видов), могут встречаться в разных органах и тканях растений, животных, человека. Многие из паразитических нематод обитают в человеке. К самым распространенным паразитам относятся:
Лень читать?
Задай вопрос специалистам и получи ответ уже через 15 минут!
Задать вопрос
- Власоглав, обитающий в слепой и, редко, в толстой кишке. Распространен во всем мире. В некоторых местностях население практически полностью заражено.
- Свайник двенадцатиперстной кишки, возбудитель бледной немочи, небольшой $10-18$ мм червь. Главным образом распространен в Южной Европе, тропиках и субтропиках;
- Человеческая аскарида обитает в кишечнике человека. Распространена всесветно, но в Японии среди населения встречается наиболее часто.
- Повсеместно распространены острицы, трихинеллы, мединский струнец или ришта, нитчатка Банкрофта и многие др.
Растения поражаются южной галловой нематодой, свекловичной нематодой, стеблевой нематодой картофеля, пшеничной угрицей и тд.
Систематический
|
Коловратки подразделяются на:
и сейчас:
|
Согласно Всемирному регистру морских видов (7 марта 2016 г.) :
|
Точное положение коловраток среди Lophotrochozoans не решено, но они часто помещаются в группу Gnathifers и себя среди Platyzoans .
Размножение и разведение
Отдельные виды коловраток пригодны для домашнего разведения. Например, для размножения Филодины нужна особая среда. В дистиллированной воде кипятят сено из расчета 10 г/л, остужают и оставляют настаиваться на 48-72 часа. Затем раствор пропускают через фильтр и разводят дистиллированной водой в соотношении 2:1. Туда вливают жидкость с коловратками и поддерживают их, 2-3 раза в месяц добавляя в емкость по 1-2 капли прокипяченного молока. При слабой аэрации на стенках резервуара ближе к поверхности воды появятся скопления Филодины.
Для разведения пресноводных коловраток Брахиус Калицифлорус в емкость с культурой добавляют «цветущую» воду из аквариума с многочисленными плавающими микроскопическими водорослями, или пекарские или гидролизные дрожжи (0,02 г/л). Некоторые аквариумисты выращивают их на бледно-зеленом настое протертых и ошпаренных кипятком крапивных листьев при температуре 25-30 0C.
Загадочный циклоп: насекомое, рачок или животное?
Основные виды
Класс коловраток включает около 1500 видов, но не исключено, что их гораздо больше, чем известно ученым.
Asplanchna priodonta (Аспланхин)
Коловратка имеет крупное, практически прозрачное тело незавершенной шарообразной формы и вырастает до 1,5 мм. Достигнув максимальных размеров, она становится хищницей и питается инфузориями и себе подобными. Аспланхин постоянно пребывает в движении, перемещаясь в воде с помощью ротового отверстия. Из-за малых питательных свойств представителей вида совмещают с более полезной пищей и используют в качестве промежуточного продукта при переводе мальков на «взрослые» корма.
Brachionus calyciflorus (Брахиус Калицифлорус)
Коловратка вырастает длиной до 0,25 мм и имеет короткий жизненный цикл длительностью 21 день, что заставляет ее запускать процесс размножения с периодичностью 12 часов. Питается Брахиус Калицифлорус только растениями и отличается высокой ценностью, благодаря чему широко используется для вскармливания мальков аквариумных рыб.
Brachionus plicatilis (Брахиус Плитилис)
Коловратка вырастает длиной до 0,27 мм и отлично переносит изменения химического состава воды. Она способна выживать при уроне соли 90% и питается бактериями и фитопланктоном. Брахиус Плитилис мужского пола живет не дольше 72 часов. Продолжительность жизни самки составляет 14 дней. Для размножения ей нужна теплая вода, температура которой варьируется в пределах 17-36 0C.
За счет высокой скорости размножения и значительной питательной ценности Брахиус Плитилис широко используется для кормления аквариумных рыбок.
Нитрифицирующие бактерии – центр аквариумной жизни
Brachionus rubens (Брахиус Рубенс)
Растительноядный симбионт вырастает до 0,29 мм и обитает в пресной воде. Он не умеет плавать, а питается и живет за счет перемещения на дафнии. Продолжительность жизненного цикла составляет 17 дней, а размножение повторяется с 12-часовым интервалом. Яйца созревают в течение суток при условии, что температура воды равна 22 0C.
Philodina acuticornis (Филодина Акутикорнис)
Коловратка, обитающая в иле донной части естественных и искусственных водоемов, вырастает длиной до 0,5 мм и имеет коническое тело, узкое в основании ноги и расширяющееся в области головы. Она кормится бактериями и водорослями и добывает пищу, медленно передвигаясь ползком или вплавь. Филодина Акутикорнис размножается при температуре 24-27 0C и откладывает по 50 яиц.
Жизненный цикл[ | ]
(на примере класса Monogononta)
Жизненный цикл представляет собой гетерогонию, то есть чередование партеногенетического и полового размножения.
В стабильных, благоприятных условиях в популяции присутствуют только самки, которые размножаются партеногенезом, то есть производя на свет таких же самок. В неблагоприятных же условиях (например, угроза пересыхания водоёма, приближение морозов) появляются гаплоидные самцы, оплодотворяющие самок, в результате чего образуются «зимние» или покоящиеся яйца с толстой защитной оболочкой. Из этих яиц выходят впоследствии (при наступлении благоприятных условий) партеногенетические самки, и цикл повторяется.
Некоторые классы коловраток (например, бделлоидные — Bdelloidea) десятки миллионов лет обходятся без полового размножения. Удивительно, но в отсутствие этого важнейшего, как традиционно считается, фактора изменчивости, эти классы обогащаются десятками новых видов. Предположительно — из-за способности использования генов других мелких существ (горизонтальный перенос генов).
Классификация[ | ]
Локула коловратки Keratella cochlearis, снимок электронного сканирующего микроскопа. Фотография — победитель (III место) Конкурса научных фотографий 2020 «Вики-наука» в номинации «Микроизображения» В типе выделяют следующие таксоны до отряда включительно:
- Класс Eurotatoria Подкласс Bdelloidea (3 семейства, возможный синоним — Digononta)
- Подкласс Monogononta Надотряд Gnesiotrocha Отряд Collothecaceae (1 семейство)
- Отряд Flosculariaceae (5 семейств)
Надотряд Pseudotrocha
- Отряд Ploima (16 семейств)
Класс Pararotatoria [syn. Seisonidea]
Отряд Seisonacea (1 семейство)
Описание
Коловратка под микроскопом.
Коловратка в движении.
Эти Pseudocoelomata состоят из трех очень разных частей: головы (вращающий аппарат), туловища и стопы, оканчивающейся двумя пальцами. Голова и задняя часть не покрыты кутикулой.
Термин « коловратка» (от латинского rota , «колесо») происходит от двух венцов ресниц, окружающих их рот, в передней области, которые вращаются в противоположных направлениях, принося воду и сопутствующие частицы пищи. Эти реснички также могут использоваться для передвижения у некоторых видов. В нижней части мускулистого глотки находится характерный жевательный аппарат, мастакс, состоящий из семи твердых и подвижных частей, используемых для измельчения пищи.
Задняя часть их стопы часто имеет адгезивную железу, которая позволяет некоторым видам прикрепляться к субстрату. Анус находится в заднем положении , и выделительная система состоит из двух Протонефридиальных в пределах pseudocoeloma. Pseudocœlome содержит внутренние органы. Эта полость тела частично выстлана мезодермой. Жидкость из псевдоцеломы служит гидравлическим скелетом, это движения организма распределяют жидкость по телу, обеспечивая диффузию питательных веществ и отходов.
Нервная система состоит из переднего дорсального ганглия головного мозга и различного количества нервов . Сенсорная система состоит из рудиментарных органов фоторецепторов и ресничек. Нет дыхательной или кровеносной системы, а кислород диффундирует по тканям. Стенка тела имеет гибкую кутикулу — лорику. Животное часто бывает прозрачным, но его цвет может быть зеленым, оранжевым, красным или коричневым в зависимости от съеденной пищи.
Размножение
Чаще всего коловратки размножаются бесполым путем . Но они также могут размножаться половым путем , особенно когда их условия жизни ухудшаются.
Некоторые виды производят два вида яиц: первый дает начало самкам, а второй дает упрощенных самцов, неспособных к питанию. Эти самцы, однако, производят сперму, которая оплодотворяет женские яйцеклетки .
В зиготах есть особенность , чтобы выжить , даже если их окружение сохнет. Когда условия снова становятся более благоприятными, они выходят из летаргии и становятся новыми самками, которые размножаются путем партеногенеза.
Похоже, что среди коловраток весь класс Bdelloïdes воспроизводился путем партеногенеза более 35 миллионов лет, и на сегодняшний день не было обнаружено никаких следов существования самцов (или даже мейоза ). Их тройная способность к партеногенезу, способность защищать и восстанавливать свою ДНК и устойчивость к высыханию может составлять решающее конкурентное преимущество в среде, подвергающейся регулярному высыханию.
В 2000-х годах в этих Bdelloïdés было обнаружено несколько генетических аномалий или курьезов , но еще не было понятно, как эти виды могли обходиться без сексуальности так долго, прежде чем вИюль 2013исследование, опубликованное в журнале Nature, дает первые объяснения. Исследователям удалось секвенировать геном Adineta vaga и показать, что у этого вида нет полного структурного сходства между двумя хромосомами каждой пары. Данная хромосома может даже нести обе версии одного и того же гена.
Коловратный вид A. vaga, как известно, особенно устойчив; он способен к ангидробиозу , с исключительной устойчивостью к высыханию, но также может восстанавливать свою ДНК даже после сильного облучения (способность больше, чем у Deinococcus radiodurans ). Недавно проведенное исследование подтвердило, что в периоды засухи высыхание приводит к накоплению двухцепочечных разрывов ДНК в геноме A. vaga . Несмотря на накопление значительного количества этих разрывов, эти люди способны регидратировать, выживать и полностью восстанавливать свои геномы.
Это заинтриговало ученых, потому что, согласно имеющимся биологическим и палеонтологическим наблюдениям , оно воспроизводится только бесполым путем, путем партеногенеза thelytoque , и это происходит в течение миллионов лет; который бросает вызов законам естественного отбора . Только самки этого довольно распространенного вида никогда не наблюдались . Его выживание в отсутствие самца — необычная особенность животного мира; большинство животных (и растений) воспроизводятся половым путем, по крайней мере, периодически, что позволяет генетическое разнообразие, предотвращает накопление вредных мутаций в их геноме и обеспечивает этим видам, по общему мнению, гораздо лучшую устойчивость, чем бесполые животные.
В попытке понять этот феномен международный консорциум (совместно управляемый CEA — Genoscope и Намюрским университетом , CNRS (Франция) и INRA (Франция)) проанализировал его геном.
Результаты, опубликованные в середине 2013 года, подтверждают асексуальность этого вида (его геном имеет структуру, несовместимую с половым воспроизводством, он имеет гомологичные хромосомы , но гены расположены в разном порядке, а иногда даже на одной хромосоме, что мешает нормальному производство гамет при половом размножении ). Это исследование также объяснило выживание вида: в геноме A. vaga есть механизмы, обходящие негативные эффекты длительного периода бесполого размножения: он осуществляет частые «преобразования генов» внутри своего генома посредством своего рода «копирования и вставки». «генов — механизм, который, по мнению авторов исследования, может ослабить или даже устранить накопление вредных мутаций. Благодаря этому исследованию у науки появился новый «генетический индекс» для обнаружения возможных других видов животных, способных к устойчивому воспроизводству без самца. Эти преобразования генов могут происходить, когда A. vaga восстанавливает свой геном после высыхания. С помощью этого же механизма он мог бы захватывать гены других организмов Как показали недавние данные секвенирования A. vaga .
Бделлоидная коловратка ожила после 24000 лет заморозки в Сибири. Затем ему удалось клонировать себя, заявили российские ученые в понедельник, 7 июня 2021 года. Животное находилось в криптобиозе : состоянии, при котором обмен веществ практически полностью остановлен. Его возраст оценивается от 23 960 до 24 485 лет. Стас Малавин, который секвенировал свой геном, указывает, что он близок к Adineta vaga, это будет новый вид. После оттаивания животное могло размножаться самостоятельно путем партеногенеза.
механизмы
Существует три основных механизма обмена ДНК путем горизонтального переноса. Это сопряжение, преобразование и преобразование.
конъюгация
Перенос генов путем конъюгации является единственным типом, который включает прямой контакт между двумя бактериями.
Однако его не следует сравнивать с обменом генов посредством полового размножения (где обычно происходит контакт между вовлеченными организмами), поскольку этот процесс сильно отличается. Среди основных отличий — отсутствие мейоза.
Во время конъюгации передача генетического материала от одной бактерии к другой осуществляется посредством физического контакта, созданного структурой, называемой пили. Это работает как мост соединения, где происходит обмен.
Хотя бактерии не дифференцируются в пол, он известен как «мужской» для организма, который несет небольшую кольцевую ДНК, известную как фактор F (фертильность f). Эти клетки являются донорами во время конъюгации, и они передают материал в другую клетку, в которой отсутствует фактор.
ДНК F-фактора состоит из около 40 генов, которые контролируют репликацию полового фактора и синтез полового пили.
Первое свидетельство процесса сопряжения происходит из экспериментов Ледерберга и Татума, но именно Бернард Дэвис окончательно доказал, что контакт был необходим для передачи.
преобразование
Трансформация включает захват голой молекулы ДНК, которая находится в окружающей среде рядом с бактерией-хозяином. Этот фрагмент ДНК происходит из другой бактерии.
Процесс может осуществляться естественным путем, поскольку популяции бактерий обычно подвергаются трансформации. Точно так же трансформация может быть смоделирована в лаборатории, чтобы заставить бактерии взять интересующую ДНК, которая обнаружена снаружи..
Теоретически, любой фрагмент ДНК может быть взят. Тем не менее, было отмечено, что процесс включает в себя небольшие молекулы.
трансдукция
Наконец, механизм трансдукции происходит посредством фага (вируса), который переносит ДНК от донорской бактерии к реципиенту. Как и в предыдущем случае, количество переносимой ДНК относительно невелико, поскольку способность вируса переносить ДНК ограничена..
Обычно этот механизм ограничен филогенетически близкими бактериями, поскольку вирус, несущий ДНК, должен связываться со специфическими рецепторами бактерий, чтобы иметь возможность вводить материал.
Примеры
Эндонуклеазы — это ферменты, которые обладают способностью разрывать фосфодиэфирные связи внутри полинуклеотидной цепи изнутри, поэтому они известны как «эндо». Эти ферменты нигде не режут, у них есть специальные сайты для этого, называемые сайтами рестрикции.
Аминокислотные последовательности ферментов EcoRI (в Кишечная палочка) и RSRI (в Rhodobacter sphaeroides) имеют последовательность из почти 300 аминокислотных остатков, которые идентичны друг другу на 50%, что ясно указывает на близкое эволюционное родство.
Однако, благодаря изучению других молекулярных и биохимических характеристик, эти две бактерии очень разные и очень мало связаны с филогенетической точки зрения.
Кроме того, ген, кодирующий фермент EcoRI, использует очень специфические кодоны, которые отличаются от тех, которые он обычно использует. Кишечная палочка, поэтому есть подозрение, что ген произошел не от этой бактерии.
