Паразиты используют своих хозяев, чтобы упростить себе жизнь. Для этого они развили черты настолько экстремальные, что их часто невозможно сравнить с другими видами.
Эволюцию этих крайних приспособлений часто невозможно реконструировать. Исследовательская группа под руководством профессора Дитера Эберта из Департамента наук об окружающей среде Базельского университета обнаружила недостающее звено, объясняющее, как эволюционировала эта большая группа экстремальных паразитов, микроспоридии. Команда была поддержана в своих усилиях учеными из Швеции и США.Микроспоридии — это большая группа экстремальных паразитов, которые поражают людей и животных и наносят большой ущерб системам здравоохранения и сельскому хозяйству; известно более 1200 видов.
Они живут внутри клеток своего хозяина и обладают узкоспециализированными особенностями: они способны воспроизводиться только внутри клеток хозяина, у них самый маленький известный геном из всех организмов с клеточным ядром (эукариоты), и они не обладают собственными митохондриями (клеточными клетками). электростанция). Кроме того, они разработали специализированный инфекционный аппарат, полярную трубку, которую они используют, чтобы внедриться в клетки своего хозяина.
Из-за их феноменально высокой скорости молекулярной эволюции анализ генома до сих пор был довольно неудачным: их большое геномное расхождение от всех других известных организмов еще больше усложняет изучение их эволюционного происхождения.Между грибами и паразитом
Команда зоологов под руководством профессора Дитера Эберта уже много лет изучает эволюцию микроспоридий. Когда пару лет назад они обнаружили нового паразита у водяных блох, они классифицировали этот неописанный вид как микроспоридиум, в основном потому, что он обладал уникальным гарпуноподобным инфекционным аппаратом (полярная трубка), одним из отличительных признаков микроспоридий. Анализ всего генома преподнес им несколько сюрпризов: геном больше похож на грибок, чем на микроспоридиум, и, кроме того, также имеет митохондриальный геном. Таким образом, новый вид, получивший название Mitosporidium daphniae, представляет собой недостающее звено между грибами и микроспоридиями.
С помощью ученых из Швеции и США исследователи из Базеля переписали эволюционную историю микроспоридий. Во-первых, они показали, что новый вид произошел от предков всех известных микроспоридий и, кроме того, микроспоридии произошли от самых древних грибов; таким образом, наконец было найдено его точное место на древе жизни. Дальнейшие исследования подтверждают, что новый вид действительно ведет микроспоридный, внутриклеточный и паразитарный образ жизни, но его геном довольно нетипичен для микроспоридий. Он гораздо больше напоминает геном их грибковых предков.
Модификации геномаТаким образом, ученые пришли к выводу, что микроспоридии сначала восприняли внутриклеточный паразитизм, а лишь позже значительно изменили свой геном.
Эти генетические адаптации включают потерю митохондрий, а также крайнее упрощение метаболизма и генома. «Наши результаты являются не только вехой в исследованиях микроспоридий, но и представляют большой интерес для изучения паразитоспецифических адаптаций в эволюции в целом», — объясняет Эберт результаты.