{"id":5126704,"date":"2013-03-10T21:42:42","date_gmt":"2013-03-10T20:42:42","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2013\/03\/10\/extremofil_gentranszfer"},"modified":"2013-03-10T21:42:42","modified_gmt":"2013-03-10T20:42:42","slug":"extremofil_gentranszfer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=5126704","title":{"rendered":"Extremofil g\u00e9ntranszfer"},"content":{"rendered":"

\"Gsulpharia.jpg\"A bakt\u00e9riumok viszonylag k\u00f6nnyen csereber\u00e9lik a genetikai anyagjukat a horizont\u00e1lis g\u00e9n transzfernek (HGT) nevezett folyamat sor\u00e1n, amikor teljes g\u00e9nek, vagy m\u00e9g nagyobb DNS fragmensek ugranak \u00e1t egyik fajb\u00f3l a m\u00e1sikba. Sok\u00e1ig \u00fagy t\u0171nt, hogy ami sz\u00e1mukra pofonegyszer\u0171, az az eukari\u00f3t\u00e1k sz\u00e1m\u00e1ra k\u00e1b\u00e9 lehetetlen \u00e9s a genetikai anyag ilyen b\u0151v\u00fcl\u00e9se komplexebb \u00e9l\u0151l\u00e9nyekben lehetetlen.<\/p>\n

Ez a kv\u00e1zi-dogma az\u00e9rt m\u00e1r el\u00e9gg\u00e9 gyenge l\u00e1bakon \u00e1llt az elm\u00falt \u00e9vekben, hiszen egy- \u00e9s k\u00e9tszik\u0171 n\u00f6v\u00e9nyek k\u00f6zt<\/a>, valamint lev\u00e9ltetvek \u00e9s gomb\u00e1k<\/a> k\u00f6zt egyar\u00e1nt le\u00edrtak g\u00e9n transzfert. De az\u00e9rt ez egy-egy g\u00e9nre szor\u00edtkozott, \u00edgy r\u00e1 lehetett er\u0151ltetve mondani, hogy a „kiv\u00e9tel, ami er\u0151s\u00edti a szab\u00e1lyt”.<\/p>\n

A napokban azt\u00e1n Galdieria sulphuraria <\/em>nev\u0171 extremofil v\u00f6r\u00f6salga genomja val\u00f3sz\u00edn\u0171leg megadta a kegyelemd\u00f6f\u00e9st „az eukari\u00f3t\u00e1kban nincs HGT” n\u00e9zetnek, hiszen, az adatok alapj\u00e1n ez a faj folyamatosan szerzett g\u00e9neket mind bakt\u00e9riumokt\u00f3l, mind archea fajokt\u00f3l.<\/p>\n

A G. sulphuraria<\/em> sz\u00e9ls\u0151s\u00e9ges k\u00f6r\u00fclm\u00e9nyek k\u00f6zt \u00e9l, \u00e9s b\u00e1r gl\u00fck\u00f3z hi\u00e1ny\u00e1ban k\u00e9pes fotoszint\u00e9zisre (fent, balra), ha van megfelel\u0151 t\u00e1pl\u00e1l\u00e9ka, akkor nem vesz\u0151dik a f\u00e9nyenergia hasznos\u00edt\u00e1s\u00e1hoz sz\u00fcks\u00e9ges g\u00e9nek \u00e1t\u00edr\u00e1s\u00e1val (\u00edgy nem is lesz z\u00f6ld – fent, jobbra). Csal\u00e1dj\u00e1nak, az egy\u00e9bk\u00e9nt is igencsak sav-kedvel\u0151 Cyanidiophyceae-nek k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen sz\u00edv\u00f3s tagja \u0151, forr\u00f3, k\u00e9nes, vulkanikus erekben tal\u00e1ljuk, \u00e9s magas arz\u00e9n, kadmium, illetve egy\u00e9b toxikus f\u00e9meket tartalmaz\u00f3 k\u00f6rnyezeteknek gyakran \u0151 az egyetlen eukari\u00f3ta lak\u00f3ja.<\/span><\/p>\n

<\/p>\n

A 13.7 Mb nagys\u00e1g\u00fa genomj\u00e1t \u00f6sszevetve egy m\u00e1sik Cyabidiophyceae, a Cyanidioschyzon merolae <\/em>genomj\u00e1val r\u00f6gt\u00f6n az t\u0171nik szembe, hogy hihetetlen denzit\u00e1s\u00fa a k\u00f3dol\u00f3 szekvenci\u00e1k ar\u00e1nya: mintegy 77.5%-a feh\u00e9rje k\u00f3dol\u00f3 anyag. Ez azt is jelenti, hogy az \u00e1tlagos t\u00e1vols\u00e1g k\u00e9t g\u00e9n k\u00f6z\u00f6tt mind\u00f6ssze 20 bp, csak k\u00e9t intron lelhet\u0151 fel g\u00e9nenk\u00e9nt \u00e9s ezek hossza kb 55 bp. Ezek a sz\u00e1mok m\u00e1r-m\u00e1r jobban illenek egy bakt\u00e9riumhoz, mint egy eukari\u00f3t\u00e1hoz \u00e9s ez nem is v\u00e9letlen.<\/span><\/p>\n

A legszigor\u00fabb felt\u00e9telekkel vizsg\u00e1lva is mintegy 75 \u00f6n\u00e1ll\u00f3 HGT esem\u00e9nyt lehet detekt\u00e1lni, amelyek sor\u00e1n bakt\u00e9riumokb\u00f3l \u00e9s arche\u00e1kb\u00f3l ker\u00fcltek \u00e1t, az alga jelenlegi \u00e9letform\u00e1j\u00e1hoz n\u00e9lk\u00fcl\u00f6zhetetlen g\u00e9nek. (A HGT az alapj\u00e1n is val\u00f3sz\u00edn\u0171s\u00edthet\u0151, hogy ezek a g\u00e9nek m\u00e9g intronszeg\u00e9nyebbek voltak, mint az alga \u00e1tlaga \u00e9s a kodonhaszn\u00e1latuk<\/a> (az hogy milyen b\u00e1zis tripletek k\u00f3dolj\u00e1k az egyes aminosavakat) is k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151nek bizonyult.<\/p>\n

Az egyik leg\u00e9rdekesebb a h\u0151toleranci\u00e1ban szerepet j\u00e1tsz\u00f3, archealis eredet\u0171 ATP\u00e1z g\u00e9nek esete, amelyek a HGT ut\u00e1n, imm\u00e1r az alg\u00e1n bel\u00fcl, sz\u00e1mos g\u00e9nduplik\u00e1ci\u00f3n mentek kereszt\u00fcl, \u00e9s m\u00e1ra egy eg\u00e9sz g\u00e9n-csal\u00e1dot alkotnak. De esszenci\u00e1lisnak t\u0171nnek azok az arz\u00e9n-pump\u00e1k is, amelyek a m\u00e9rgez\u0151 f\u00e9met kipump\u00e1lj\u00e1k a sejtb\u0151l, vagy a higgany ionokat kev\u00e9sb\u00e9 m\u00e9rgez\u0151 f\u00e9mm\u00e9 reduk\u00e1l\u00f3 enzimek is. Ezek, szint\u00e9n nem a G. sulphuraria<\/em> saj\u00e1t genomj\u00e1ban j\u00f6ttek l\u00e9tre, hanem k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 extremofil bakt\u00e9riumok evol\u00faci\u00f3j\u00e1nak a term\u00e9kei. \u00c9s mindez cak a j\u00e9ghegy cs\u00facsa, m\u00e9g vannak acet\u00e1t-perme\u00e1zok \u00e9s sok-sok egy\u00e9b membr\u00e1n-transzport feh\u00e9rje, amelyek mind-mind hasonl\u00f3 eredet\u0171.<\/p>\n

\"HGT_phylogeny.jpg\"<\/p>\n

Lesz\u0171rhet\u0151 teh\u00e1t a tanuls\u00e1g: a sz\u00fcks\u00e9g nagy \u00far \u00e9s az extr\u00e9m k\u00f6r\u00fclm\u00e9nyek k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen el\u0151seg\u00edtik a HGT alap\u00fa g\u00e9ntranszfert eukari\u00f3t\u00e1kban is, f\u0151leg, ha az\u00e1ltal fitnessz-n\u00f6vel\u0151 g\u00e9nek jutnak a sejtbe. Hogy a G. sulphuraria<\/em> eset\u00e9ben van-e valami olyan tulajdons\u00e1g, ami k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen el\u0151seg\u00edti a HGT-k lezajl\u00e1s\u00e1t, az nem vil\u00e1gos, de az, mint az elej\u00e9n is \u00edrtam, lesz\u0171rhet\u0151, hogy a HGT az eukari\u00f3t\u00e1k sz\u00e1m\u00e1ra is meglovagolhat\u00f3 folyamat, \u00edgy a kor\u00e1bbi n\u00e9zetek, legal\u00e1bbis elt\u00falzottnak t\u0171nnek. <\/p>\n

\n

Sch\u00f6nknecht G, Chen WH, Ternes CM, Barbier GG, Shrestha RP, et al.<\/b> Gene transfer from bacteria and archaea facilitated evolution of an extremophilic eukaryote. Science<\/i> 339<\/b>: 1207-10. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A bakt\u00e9riumok viszonylag k\u00f6nnyen csereber\u00e9lik a genetikai anyagjukat a horizont\u00e1lis g\u00e9n transzfernek (HGT) nevezett folyamat sor\u00e1n, amikor teljes g\u00e9nek, vagy m\u00e9g nagyobb DNS fragmensek ugranak \u00e1t egyik fajb\u00f3l a m\u00e1sikba. Sok\u00e1ig \u00fagy t\u0171nt, hogy ami sz\u00e1mukra pofonegyszer\u0171, az az eukari\u00f3t\u00e1k … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3,1],"tags":[43],"class_list":["post-5126704","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-evolucio","category-uncategorized","tag-hgt"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5126704","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5126704"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5126704\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5126704"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5126704"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5126704"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}