A Trichomonas genomjában kétszer annyi gén volt, mint az emberekben • Alexander Markov • Tudományos hírek a "Elemekről" • Genetika, Orvostudomány

A Trichomonas genomjában kétszer akkora volt a gének száma, mint az emberekben

Ezen a fotón flagellate Trichomonas vaginalis amelyet a sejtosztódás folyamatában ábrázolnak (osztva). Fotók a www.k-state.edu-ból

Olvassa el a Trichomonas genomját – a trichomoniasis vénuszos megbetegedését okozó ágens. Egy apró parazita zászlóshajóban, mint kiderült, kétszer annyi gén van, mint az emberekben, bár maga a genom 20-szor kisebb, ami nagyon sűrű genetikai információcsomagot jelez. A Trichomonas genomjában több mint száz gén baktérium eredetű, amelyek közül néhány megkönnyíti a parazita kapcsolódását a gazdasejtekhez.

Az USA, az Egyesült Királyság, Dánia, Kanada, Belgium, Olaszország, Csehország, Németország, Ausztrália és Tajvan nagy nemzetközi csapata jelentette be a folyóirat legfrissebb számában tudomány a Trichomonas genom olvasása (Trichomonas vaginalis) – egysejtű flagellát, amely kizárólag egy személy húgyúti rendszerében él és vírusos betegség trichomoniasis (trichomoniasis) okozza.

Biológiai szempontból a Trichomonas elsősorban azért érdekes, mert az eukarióta tengerentúli organizmusok egyik legelőnyösebb képviselője, sejtmaggal.

A Trichomonas genomja, kiderül, legalább 65% -a kettős helyekből áll. Az ismétlések sokasága rendkívül nehézzé teszi a genom olvasott töredékét "egész" kromoszómákba való összegyűjtésére (ezek közül hat a Trichomonasban van), és ez a munka még nem fejeződött be. A kutatók csak "tervezetet" jelentenek (vázlat) olvasást. Azonban, mi történt, elég sok érdekes következtetésre jutott.

A trichomonas genom mérete körülbelül 160 millió bázispár (emberben közel 20-szor nagyobb), és a fehérjéket kódoló gének száma körülbelül 60 000 (emberben körülbelül a felére esik). A trichomonas genom ezért nagyon "szorosan csomagolt" volt. A legtöbb eukarióta génben jelen lévő intronok – a nem kódoló betétek – csak a Trichomonas 65 génében találhatók, ami az információ erős tömörülését is jelzi.

A tudósok számos olyan jelenséget fedeztek fel, hogy az evolúció során a trichomonad aktívan kölcsönözte a prokariótákból származó géneket, beleértve a csoportba tartozó bélbaktériumokból Bacteroidetes. Összesen 165 gént találtak, amelyek valószínűleg ilyen módon szereztek be. Ezek elsősorban a szénhidrátok és aminosavak metabolizmusában részt vevő enzimek génjei, valamint a fehérjéket kódoló gének, amelyek révén a parazita (baktériumok vagy trichomonas) a gazdasejthez kapcsolódik.

A Trichomonas genom számos mobil genetikai elemben gazdag (a virális genomok beágyazott fragmensei, transzpozonok, retrotranszpozonok). A Trichomonas mozgékony és ismétlődő elemeinek sokféleségének és eloszlásának elemzése, valamint összehasonlítása más egysejtű flagellátumokkal arra a következtetésre jutott, hogy a Trichomonas genom viszonylag nemrégiben (evolúciós időskálán) jelentős változásokon ment keresztül. Úgy tűnik, hogy méretét nemrég jelentősen megnőtt a nagy területek megkettőzésének (megduplázódásának) köszönhetően. A parazita életmódhoz való alkalmazkodás során a trichomonadok ismételten megszorozták az egyes fehérjemolekulák és teljes sejtek, a gazdaszervezet vagy a bakteriális sejtek lenyeléséhez szükséges géneket. Mindezek a tulajdonságok nyilvánvalóan összefüggenek azzal a ténnyel, hogy a Trichomonas csak nemrég kezdett parazitizálni az ember húgyúti rendszerében, és az új élőhelyhez való alkalmazkodás folyamata még nem fejeződött be.

A váratlan eredmények között megtalálhatók a meiózis, a sejtosztódás egy speciális változata, amelyben a kromoszómák száma felére csökken és a gamete sejtek képződnek.Eddig azt hitték, hogy a Trichomonas nem rendelkezik szexuális reprodukcióval (és ennek következtében meiózissal), de most el kell ismernünk, hogy még mindig szexuális reprodukcióval rendelkezik, vagy a közelmúltban volt.

A többi eukarióták túlnyomó többségétől eltérően a Trichomonas gyakorlatilag nem igényel oxigént. Még csak mitokondriumok is vannak – a sejtes légzésre szolgáló orgonellák. Ehelyett az úgynevezett hidrogenomákkal rendelkeznek, amelyek kívülről hasonlítanak a mitokondriumokhoz, és energiát szolgáltatnak, de más módon. A mitokondriumokban a citoplazmatikus anyagcsere végtermékei (lényegében hulladék) oxigénnel oxidálódnak, a szerves molekulákból és elektronokból végül "oxigénnel" összekapcsolt protonok "felszakadnak", és víz keletkezik. A hidrogenomokban ezek a protonok és az elektronok egyszerűen összekapcsolódnak egymással, és molekuláris hidrogén képződik (ami persze kevésbé energetikailag előnyös – ebben az eljárásban kevesebb ATP képződik, mint oxigénes légzéssel). A Trichomonas genomjában találtak 138 hidrogénfehérjét kódoló gént, a legtöbb ilyen fehérje hasonló a mitokondriális fehérjékhez.Ez megerősíti azt a nézetet, amely szerint a mitokondriumok és a hidrogenomok közös eredetűek (emlékeztetnek arra, hogy az általánosan elfogadott szempont szerint a mitokondriumok szimbiotikus alfaproteobaktériumokból származnak).

A Trichomoniasis évente mintegy 170 millió embert fertőzi meg, ezért a parazita genomjának olvasása nagy gyakorlati jelentőséggel bír. A tudósok számos új potenciális "drogcélzást" találtak, ami létfontosságú a Trichomonas gének és fehérjék számára, amelyeknek nincsenek analógjai az emberben, és amelyekre a farmakológusok képesek lesznek felvenni az inhibitorokat. Ma a trichomoniasisot 5-nitroimidazollal kezelt gyógyszerekkel kezelik. Ezek a gyógyszerek a parazita hidrogénatomjaiban mérgező nitro-gyökökké alakulnak át. Azonban az esetek mintegy 2,5-5% -ában a parazita ellenáll az alkalmazott gyógyszereknek. A Trichomonas-genom olvasása feltárta ezen rezisztencia biokémiai jellegét, és megtalálta azokat a géneket, amelyek befolyásolhatják (állítólag) a parazita képességeit, hogy ellenálljanak az orvosok erőfeszítéseinek.

Forrás: Jane M. Carlton et al. A szexuális úton terjedő kórokozó genetikai sorozata Trichomonas vaginalis // tudomány. 2007. V. 315. P. 207-212.

Lásd még:
A gerendák száma a ciliata genomban ugyanaz volt, mint az emberekben, "Elements", 2006/09/07.

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: