Ген разнообразия
Jun. 5th, 2017 12:56 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
macroevolutionГен, повышающий фенотипическое разнообразие, помогает микобактериям защищаться от антибиотиков
Американские биологи расшифровали механизм, помогающий туберкулезной палочке и другим микобактериям противостоять антимикробным препаратам. При делении палочковидных бактерий каждая дочерняя клетка наследует один из своих концов (полюсов) от родительской клетки, а второй формируется заново в процессе деления. Поэтому у каждой клетки один из полюсов всегда новый, а возраст второго варьирует в широких пределах. Как выяснилось, ген LamA, функция которого до сих пор была неизвестна, тормозит рост недавно образовавшихся полюсов. Из-за этого клетки растут асимметрично (один конец быстрее другого), и даже генетически идентичные бактерии сильно различаются по скорости роста, а заодно и по устойчивости к антибиотикам. Таким образом, ген LamA повышает фенотипическую изменчивость бактерий при неизменном геноме. Если его отключить, изменчивость снижается, и популяцию микобактерий становится проще уничтожить антибиотиками.
(...) новые данные полезны для понимания общих принципов кодирования фенотипа в геноме. На примере lamA можно видеть, как белок, выполняющий вполне определенную морфогенетическую функцию (которая в данном случае состоит в замедлении роста молодых полюсов клеток), придает фенотипу неопределенность (изменчивость). Этот повышающий фенотипическое разнообразие эффект, очевидно, обусловлен тем, что в популяции палочковидных бактерий неизбежно присутствует огромная изменчивость по возрасту «старых» полюсов клеток. Белок lamA превращает эту исходно малозаметную и несущественную для жизни бактерий вариабельность в бросающуюся в глаза и важную для выживания изменчивость по скорости роста и размеру клеток. Гены с обратным эффектом, упорядочивающие развитие и тем самым снижающие изменчивость и фенотипическое разнообразие популяции, хорошо известны (см.: Белок Hsp90 контролирует активность мобильных генетических элементов, «Элементы», 19.01.2010; Дестабилизация развития — путь к эволюционным новшествам, «Элементы», 13.07.2009). Повреждение таких генов ведет к росту изменчивости. Пример гена lamA показывает, что возможна и противоположная ситуация, когда повреждение гена ведет к унификации фенотипа и уменьшению изменчивости.
Читать полностью
Американские биологи расшифровали механизм, помогающий туберкулезной палочке и другим микобактериям противостоять антимикробным препаратам. При делении палочковидных бактерий каждая дочерняя клетка наследует один из своих концов (полюсов) от родительской клетки, а второй формируется заново в процессе деления. Поэтому у каждой клетки один из полюсов всегда новый, а возраст второго варьирует в широких пределах. Как выяснилось, ген LamA, функция которого до сих пор была неизвестна, тормозит рост недавно образовавшихся полюсов. Из-за этого клетки растут асимметрично (один конец быстрее другого), и даже генетически идентичные бактерии сильно различаются по скорости роста, а заодно и по устойчивости к антибиотикам. Таким образом, ген LamA повышает фенотипическую изменчивость бактерий при неизменном геноме. Если его отключить, изменчивость снижается, и популяцию микобактерий становится проще уничтожить антибиотиками.
(...) новые данные полезны для понимания общих принципов кодирования фенотипа в геноме. На примере lamA можно видеть, как белок, выполняющий вполне определенную морфогенетическую функцию (которая в данном случае состоит в замедлении роста молодых полюсов клеток), придает фенотипу неопределенность (изменчивость). Этот повышающий фенотипическое разнообразие эффект, очевидно, обусловлен тем, что в популяции палочковидных бактерий неизбежно присутствует огромная изменчивость по возрасту «старых» полюсов клеток. Белок lamA превращает эту исходно малозаметную и несущественную для жизни бактерий вариабельность в бросающуюся в глаза и важную для выживания изменчивость по скорости роста и размеру клеток. Гены с обратным эффектом, упорядочивающие развитие и тем самым снижающие изменчивость и фенотипическое разнообразие популяции, хорошо известны (см.: Белок Hsp90 контролирует активность мобильных генетических элементов, «Элементы», 19.01.2010; Дестабилизация развития — путь к эволюционным новшествам, «Элементы», 13.07.2009). Повреждение таких генов ведет к росту изменчивости. Пример гена lamA показывает, что возможна и противоположная ситуация, когда повреждение гена ведет к унификации фенотипа и уменьшению изменчивости.
Читать полностью
