Многие жизненно важные гены животных, включая человека, заимствованы у микроорганизмов. Представление о том, что эволюция живых существ зависит исключительно от генов, передающихся из поколения в поколение, неверно. И некоторые группы организмов продолжают изменяться и в настоящее время благодаря процессу горизонтального переноса генов (ГПГ).
Исследователь из Кембриджского университета (Великобритания) Алистер Крисп (Alastair Crisp) в опубликованной в журнале Genome Biology статье сообщает о новых данных, подтверждающих важную роль горизонтального переноса генов.
Учёные изучили геномы двенадцати видов плодовых мушек Drosophila, четырёх видов червей-нематод и десяти видов приматов, включая человека. Они подсчитали, насколько каждый из их генов соответствует аналогичным генам у других видов, чтобы оценить вероятность их «чужеродного» происхождения. Сравнение генетических последовательностей различных групп видов позволило оценить вероятное время внедрения генов.
Уже было известно, что ряд генов, включая ген группы крови AB0, позвоночные приобрели посредством ГПГ. Большинство известных учёным подобных генов связаны с ферментами, участвующими в метаболизме.
Исследование Алистера Криспа подтвердило происхождение через ГПГ семнадцати генов и выявило ещё 128 ранее не определённых чужеродных генов в геноме человека.
Некоторые из этих генов участвуют в метаболизме липидов, в том числе расщеплении жирных кислот и формировании гликолипидов. Другие участвуют в иммунных реакциях, в том числе воспалительной реакции, сигнальной системе иммунных клеток, антимикробной реакции. Также заимствованы гены аминокислотного метаболизма, модификации белков и антиоксидантной активности.
Команда Криспа выявила вероятные группы организмов, от которых получены эти гены. Главными донорами послужили бактерии и протисты. Многие гены принадлежат и вирусам, которые дали более пятидесяти генов, найденных у приматов.
Источник происхождения некоторых генов — грибы.
Большинство случаев ГПГ, зафиксированных в генах приматов, имеет древнее происхождение и относится к периоду существования общего предка Хордовых.
Авторы отмечают, что их работа свидетельствует о вероятном занижении истинных масштабов ГПГ у животных. Существует и вероятность прямого ГПГ между сложными многоклеточными организмами, например, между паразитом и хозяином.
Исследование имеет потенциальные последствия в деле исследования генома в целом. При секвенировании генома часто удаляют «бактериальные» последовательности из результатов, основываясь на предположении, что это следы загрязнения материала. Однако возможность наличия бактериальных последовательностей, полученных через ГПГ, в геноме животных не следует игнорировать, отмечают авторы.