Кофейные жуки научились есть зерна кофе, "украв" ген у бактерии
Кофейные жуки приобрели способность есть и переваривать сахаристые вещества из зерен кофе, позаимствовав необходимый для этого ген у одной из бактерий в микрофлоре их кишечника, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Кофейные жучки Hypothenemus hampei считаются самым опасным и распространенным вредителем для плодов и зерен кофе в мире. Самки этих насекомых прогрызают мякоть плода кофе и откладывают на поверхность семян свои яйца, из которых вылупляются личинки и съедают зерна.
Группа биологов под руководством Джоселин Роуз (Jocelyn Rose) из Корнеллского университета в городе Итака (США) исследовала геном кофейных жучков, изучая гены, задействованные в переваривании мякоти плода и семян.
Ученые обнаружили, что своей славой главного вредителя кофейных плантаций насекомые обязаны одной из бактерий, обитавшей в кишечнике их предков. Геном этой бациллы содержал в себе ген, отвечающий за сборку молекул фермента, расщепляющего галактоманнан - основное сахаристое вещество зерен кофе.
Роуз и ее коллеги выяснили, что жучки приобрели ген в результате так называемого горизонтального переноса - обмена фрагментами ДНК между клетками различных видов. Ранее считалось, что межвидовой обмен генами или горизонтальный перенос происходит, в основном, среди бактерий и других одноклеточных организмов. Однако позже гены бактерий-паразитов были обнаружены в геноме некоторых насекомых.
Как полагают ученые, данный ген жучки получили от одной из бактерий микрофлоры, которая, скорее всего, принадлежала к числу микробов из рода бацилл (Bacillus). Перенос гена из клеток бактерий в геном жучка-прародителя обеспечил ему солидное конкурентное преимущество по сравнению с другими представителями его вида: он теперь мог обходиться без бактерий-нахлебников и целиком переваривать полученные сахара.
Биологи проверили свой вывод, добавив белковый экстракт из клеток кишечника жучка в раствор галактоманнана. Как и ожидали исследователи, ферменты успешно расщепили молекулы сахаристого соединения.
По словам Роуз и ее коллег, такие процессы должны часто происходить среди насекомых, которые специализируются на одном или нескольких видах растений. Бактерии в их кишечнике содержат множество полезных генов, перенос которых внутрь генома насекомого будет закреплен естественным отбором, заключают ученые.
Источник: eco.ria.ru/discovery/20120228/578503364.html
Sarah Williams
February 13, 2025Proin iaculis purus consequat sem cure digni ssim donec porttitora entum suscipit rhoncus. Accusantium quam, ultricies eget id, aliquam eget nibh et. Maecen aliquam, risus at semper.
James Cooper
February 13, 2025Quisque ut nisi. Donec mi odio, faucibus at, scelerisque quis, convallis in, nisi. Suspendisse non nisl sit amet velit hendrerit rutrum. Ut leo. Ut a nisl id ante tempus hendrerit.
Rachel Adams
February 13, 2025Vivamus elementum semper nisi. Aenean vulputate eleifend tellus. Aenean leo ligula, porttitor eu, consequat vitae, eleifend ac, enim.