Arlington - ricercatori dell'Università del Texas ad Arlington hanno trovato la prima prova solida di trasferimento orizzontale del DNA, il movimento di materiale genetico tra le specie non-accoppiamento, tra gli invertebrati parassiti e alcuni dei loro ospiti vertebrati. I risultati sono pubblicati nel numero del 28 aprile della rivista Nature ,una delle riviste scientifiche tutto il mondo.
Genoma biologo Cédric Feschotte e ricercatori postdottorato Clément Gilbert e Sarah Schaack trovato prove di trasferimento orizzontale di trasposone da un bug del Sud America succhia il sangue e una lumaca stagno per i loro ospiti. Un trasposone è un segmento di DNA che può replicarsi e spostarsi in posizioni diverse all'interno del genoma. Trasposoni possono causare mutazioni, modificare la quantità di DNA della cellula e drammaticamente influire sulla struttura e funzione del genoma in cui risiedono.
"Dal momento che questi bug spesso si nutrono di esseri umani, non si può escludere che i bug e gli esseri umani possono essere scambiate attraverso il meccanismo del DNA che abbiamo scoperto. Recente individuare i trasferimenti per gli esseri umani richiederebbe l'esame di persone che sono state esposte al bug per migliaia di anni, come i nativi popolazioni del Sud America ", ha detto Feschotte.
I dati relativi l'insetto e la lumaca fornire la prova di forza per il ruolo precedentemente ipotizzato delle interazioni ospite-parassita nel facilitare il trasferimento orizzontale di materiale genetico. Inoltre, la grande quantità di DNA generati dalla trasposoni trasferito orizzontalmente sostiene l'idea che lo scambio di materiale genetico fra ospiti e parassiti influenza la loro evoluzione genomica.
"Non è una pistola fumante, ma è più vicino ad esso, come è possibile ottenere", ha detto Feschotte
Il sangue infetto succhiare triatomine , provoca la malattia di Chagas passando tripanosomi (protozoi parassiti) al suo ospite. I ricercatori hanno trovato il bug del DNA trasposone condiviso con alcuni ospiti, vale a dire l'opossum e la scimmia scoiattolo. I trasposoni trovato nel 98 per cento degli insetti sono identiche a quelle dei suoi ospiti mammiferi.
I ricercatori hanno anche identificato i membri di quello che Feschotte chiama Space Invader trasposoni nel genoma di stagnalis Lymnaea, una lumaca laghetto che funge da ospite intermedio per i vermi trematode, un parassita di una vasta gamma di mammiferi.
La teoria di lunga data che i mammiferi ottenere i geni verticalmente tramandata dai genitori ai figli. I batteri ricevono i loro geni in verticale e anche orizzontalmente, passata da un individuo estraneo a un altro o anche tra specie diverse. Tali trasferimenti laterali dei geni sono frequenti nei batteri ed è essenziale per un rapido adeguamento alle sfide ambientali e fisiologici, come l'esposizione agli antibiotici.
Fino a poco tempo, non era noto il trasferimento orizzontale potrebbe spingere l'evoluzione di organismi pluricellulari complessi come i mammiferi. Nel 2008, Feschotte ei suoi colleghi hanno pubblicato la prima prova inequivocabile del trasferimento orizzontale del DNA.
Milioni di anni fa, tranposons-che Feschotte chiama Space Invaders, saltò di lato in più specie di mammiferi. Il trasposone stesso integrato nei cromosomi delle cellule germinali, assicurando che sarebbe passato sulle generazioni future. Così, parti di DNA tali mammiferi 'non discendono da antenati comuni, ma sono stati acquisiti lateralmente da un'altra specie.
Il mezzo attraverso il quale effettivo trasposoni possono diffondersi ampiamente tra le specie diverse è rimasta un mistero.
"Quando si sta tentando di capire qualcosa che si è verificato nel corso di migliaia o milioni di anni fa, non è possibile impostare un esperimento di laboratorio di replicare quello che è successo in natura," Feschotte detto.
Invece, i ricercatori hanno fatto la loro scoperta con programmi per computer progettato per confrontare la distribuzione di elementi genetici mobili, tra i 102 animali per i quali sequenze di genoma sono attualmente disponibili. Paul J. Brindley della George Washington University Medical Center di Washington, DC, ha contribuito tessuti e di DNA usato per confermare sperimentalmente le previsioni di calcolo della squadra Feschotte's.
Quando il genoma umano è stato sequenziato un decennio fa, i ricercatori hanno scoperto che quasi la metà del genoma umano è derivato da trasposoni, quindi questa nuova conoscenza ha importanti implicazioni per la comprensione della genetica degli esseri umani ed altri mammiferi.
ricerca Feschotte è rappresentativo della ricerca d'avanguardia che è propulsive UT Arlington sulla sua missione di diventare un istituto di ricerca riconosciuto a livello nazionale.
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