Эволюция выстроила бактерии по линейке. Ученые доказали упорядоченность их геномов

Международная команда биоинформатиков доказала: гены в бактериальных геномах расположены не случайно, а подчинены функциональной логике. Чем важнее ген для быстрого роста клетки, тем ближе он к началу репликации ДНК — месту, где размножение генетического материала начинается.

Исследование, опубликованное в журнале Science, провели специалисты из Университета Генриха Гейне в Германии и Университета Линчёпинга в Швеции. Они проанализировали более 4400 семейств генов у 900 видов бактерий с помощью биоинформатических и математических методов.

«Мы установили, что такие гены особенно важны для роста клеток — например, те, из продуктов которых собираются белки бактерий»

– Мартин Лерчер, профессор вычислительной клеточной биологии, HHU

Бактерии начинают копировать свою ДНК с определённой точки и делают это в обоих направлениях. Из-за этого гены, находящиеся ближе к стартовой точке, копируются раньше и чаще — именно там и сосредоточены функции, необходимые для быстрой регенерации и метаболизма. В то же время менее востребованные гены располагаются в «медленных» сегментах — ближе к завершению цепи.

Эти закономерности не случайны — они сложились под эволюционным давлением. Организмы, в которых гены критически важные для роста размещены оптимально, получают преимущество в скорости размножения, что особенно важно в условиях конкуренции.

Новые знания могут использоваться при создании синтетических бактерий для медицины, производства или экологии. По сути, исследователи открыли универсальный «генетический порядок», формирующий микробную эффективность.

Источник: Science