کوچکترین ژنوم سلولی

کوچکترین مجموعه ژنی بتازگی به همت گروهی از محققان ژاپنی در یک ارگانیسم همزیست سلولی یافت شده است. این یافته جدید نگرشهای تازه ای را برای دانشمندان نسبت به فرضیه سیر تکامل باکتریها موجب می شود.

کد خبر: ۱۱۷۸۲۶

این ژنوم سلولی در باکتریهایی موسوم به «کارسونلا رودی ئی» که درسلولهای ویژه ای دربدن یک حشره کوچک زندگی می کنند به دست آمده است. توالی این ژنوم جدید از مجموعه کامل DNAبرای حیات یک ارگانیسم برخوردار است که حجم آن تنها یک سوم ژنومی است که تاکنون عنوان کوچکترین ژنوم سلولی را به خود اختصاص داده است.
نانسی موران - استاد بوم شناسی و زیست شناسی تکاملی و عضو آکادمی ملی علوم و سرپرست اجرایی این تحقیق - می گوید: کوچکی غیرقابل باور این ژنوم ما راشگفت زده کرده است و هرگز تصور نمی کردیم که ژنومی به این کوچکی هم می تواند در دنیا وجود داشته باشد.
تاکنون تصور همه دانشمندان این بود که برای حیات و فعالیت یک سلول ، ژنهای بیش از ژنوم تازه یافت شده موردنیاز است ؛ اما کمی تعداد ژنها در این ژنوم همه ما را به طور جدی غافلگیرکرد.
به گفته تیم تحقیقاتی دانشگاه آریزونا، باکتری کارسونلارودی ئی ، دارای 159662جفت باز DNAاست که تنها به 182ژن کدگذار پروتئین ترجمه می شود.
حشرات بیشتر از شیره گیاهان تغذیه می کنند که رژیم غذایی ضعیفی را ارائه می دهد. همزیستی با باکتری کارسونلا، می تواند عواقب خوبی برای این حشرات داشته باشد و نقاط ضعف رژیم غذایی آنها را بخوبی جبران کند.
باکتری های همزیست برای برقراری تعادل در این رژیم غذایی مواد مغذی لازم بویژه آمینواسیدها را تولید می کنند و در مصرف آن با میزبان خود شریک می شوند.در بیشتر این همزیستی ها باکتری های میهمان در سلولهای بدن حشرات زندگی می کنند و قادر به زیست مستقل نیستند. حشرات میزبان نیز بدون وجود این باکتری ها که به اصطلاح درون همزیست خوانده می شوند نمی توانند به حیات خودادامه دهند.
رابطه برخی از این حشرات و درون همزیست هایشان آنقدر قدیمی و نزدیک است که آنها با جای دادن میهمانانشان در سلولهای خاصی موسوم به باکتریوسایت و در ساختارهای مخصوصی به نام باکتریوم پذیرایی ویژه ای از آنها به عمل می آورند.ژنوم یک ارگانیسم ساختارهای لازم عملیاتی رابرای زیست و تولیدمثل آن ، ارگانیسم فراهم می آورد. باکتری های درون همزی در یک دنیای کاملا امن وحفاظت شده زندگی می کنند بنابراین نیازی به ژنوم پیچیده ای ندارند و مجموعه ساده ای از دستورالعمل های ژنی نیز برای حیات آنها کفایت می کند.این محققان تصور می کنند که طی دوره تکاملی در این باکتری ها برخی از ژنهای آنهابه ژنوم حشره میزبان منتقل می شود تاقابلیت هایی در حشره برای اجرای عملیات سوخت وساز که لازمه حیات باکتری است پدیدارشود.
بررسی ژنوم تحلیل رونده کارسونلارودی ئی نشان می دهد که این مجموعه ژنی سیر نزولی خود را آنقدر ادامه می دهد تا به یک ارگانل تبدیل شود.مطالعه و بررسی ژنوم این باکتری ها می تواند پاسخگوی این سوال باشد که قابلیت های متابولیکی این میکروارگانیسم ها چگونه به تداوم حیات هردو، یعنی میزبان ومیهمان کمک می کند. لازم به یادآوری است که جزییات این تحقیق در گزارشی تحت عنوان «10کیلو بازژنو در باکتری همزیست کارسونلا» در نشریه علمی ساینس چاپ اکتبر آمده است.