Novo istraživanje pokazuje da samospajajući intron može preći između mikroorganizama koji su u predator‑plen odnosu. Tim iz Max Planck Institute for Marine Microbiology otkrio je kružnu intronsku RNK u predatorskoj bakteriji Candidatus Velamenicoccus archaeovorus i istovetne sekvence u uzorku njenog plena Methanothrix soehngenii, iako je plen bio mrtav. Nalaz sugeriše novi mehanizam horizontalnog prenosa gena i može imati implikacije za razumevanje evolucije i razvoj RNK‑tehnologija.
Otkriven „Skakajući" Gen Koji Je Preskočio Između Vrsta — Moguć Novi Put Horizontalnog Prenosa
This "Jumping Gene" Traveled Between SpeciesYuichiro Chino - Getty Images
Duplex DNK izgleda kao stabilna spirala, ali genom je u stvarnosti dinamično i promenljivo okruženje. Mnogi organizmi — od bakterija do ljudi — nose u sebi pokretne genetske elemente poznate kao „skakajući geni“ ili transpozoni. Međutim, istraživanje objavljeno u Scientific Reports ukazuje na to da i samospajajući introni, dosad uglavnom posmatrani kao mobilni unutar iste vrste, mogu preći i između različitih mikroorganizama.
Tim Jens Hardera iz Max Planck Institute for Marine Microbiology analizirao je anaerobnu predatorsku bakteriju Candidatus Velamenicoccus archaeovorus koja živi u spororastućim metanogenim zajednicama koje razlažu limonen — jedinjenje u kori agruma. Kao plen u tom sistemu služi arheja Methanothrix soehngenii, koja učestvuje u razgradnji limonena i predstavlja izvor hranljivih materija za pomenutu bakteriju.
Tokom proučavanja, istraživači su otkrili kružnu, samospajajuću intronsku RNK u predatorskoj bakteriji i istovetne intronske sekvence u uzorku M. soehngenii. Taj nalaz je značajan zato što kružna RNK može biti otpornija na degradaciju nego linearna, pa može preživeti duže i potencijalno preći iz jedne ćelije u drugu.
„Naša studija pokazuje da se kod mikroorganizama skakajući geni mogu preneti u druge vrste putem njihove kružne RNK,“ rekao je Jens Harder u pratećem saopštenju. „Ovo otvara nove mogućnosti — od razumevanja evolucije do potencijalnih primena u RNK‑tehnologijama.“
Istraživači su koristili nukleinske kiseline i mikroskopiju da detektuju prisustvo introna u plen‑uzorku, ali je važna napomena bila ta da je uzorak M. soehngenii bio mrtav kada je intronska RNK pronađena. To sugeriše da je intron uspeo da pređe u drugu ćeliju, ali je domaćin bio bez životnih funkcija pre nego što je došlo do uspešne replike.
Samospajajući introni koriste ribozimsku aktivnost da iseče sebe iz primarne RNK i zatim formiraju kružne molekule koje im pomažu da izbegnu razgradnju od krajeva. Ako se potvrdi da kružna intronska RNK može efektivno preći između živih ćelija i integrisati u genom, to bi predstavljao novi mehanizam horizontalnog prenosa gena — procesa koji je važan za brzo širenje adaptivnih svojstava među mikroorganizmima.
Otkrivanje takvog mehanizma ima dvosmerne implikacije: sa jedne strane, pomaže u razumevanju kako mobilni genetski elementi doprinose evoluciji i genomskoj raznolikosti; sa druge, može informisati razvoj RNK‑zasnovanih tehnologija, uključujući vakcine i terapije, ali i zahtevati oprez u proceni potencijalnih rizika prenosa genetskog materijala u mikrobiološkim okruženjima.
Zaključak: Ova studija pruža prve in vivo dokaze da kružna intronska RNK može preći između ćelija različitih mikroorganizama u predator‑plen interakciji, što otvara nova pitanja o ulozi introna u horizontalnom prenosu gena i evoluciji.
Pomozite nam da budemo bolji.
