Ученые расшифровали геном животного, которое использует фотосинтез
Способность к фотосинтезу организма морского слизня Plakobranchus ocellatus изучили исследователи из Национального института фундаментальной биологии (NIBB), 6 июля сообщает журнал eLife.
Животные, как правило, не могут использовать процесс фотосинтеза для получения энергии, но есть несколько известных исключений из этого правила. Некоторые морские слизни поглощают хлоропласты своими клетками из водорослей, которые они потребляют.
Эти хлоропласты сохраняют свою способность осуществлять фотосинтетическую активность в клетках животных в течение нескольких месяцев и, таким образом, обеспечивают их питанием, получаемым в результате фотосинтеза. Этот процесс называется «клептопластика», и он уже более 50 лет привлекает большое внимание благодаря своей удивительной уникальности.
Насущный вопрос заключается в том, как эти изолированные хлоропласты сохраняют свою способность к фотосинтезу без ядер водорослей. Поскольку геном ядра водорослей кодирует большинство белков, необходимых для фотосинтеза, хлоропласты, выделенные из клеток водорослей, мгновенно теряют способность к фотосинтезу.
Тем не менее, морские слизни, питающиеся водорослями, сохраняют эту способность к фотосинтезу в течение нескольких месяцев. Было много споров о механизмах, лежащих в основе феномена изолированных хлоропластов, сохраняющих фотосинтетические способности в долгосрочной перспективе. Широко распространенной гипотезой, объясняющей клептопластику, является горизонтальный перенос генов фотосинтеза от водорослей к морским слизнякам.
Ученые расшифровали геном слизня, чтобы найти в нем подтверждение своей гипотезе. Однако никаких генов, кодирующих процесс фотосинтеза, они не обнаружили.
«Мы очень внимательно изучили геном, но не обнаружили никаких признаков генов фотосинтеза, закодированных в геноме морского слизняка», — сказал Таро Маэда.
Но ученые обнаружили несколько генов-кандидатов, которые могут быть связаны с долгосрочным поддержанием фотосинтетической активности. Эти гены отвечают за метаболизм белка, устойчивость к окислительному стрессу и врожденный иммунитет. Будущие исследования планируется нацелить на изучение этих генетических механизмов.
