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不仅仅是废物:微小的囊泡在海洋中的细胞之间交换遗传信息

本站发布时间:2023-11-20 16:05:11

海洋中的许多微生物之间存在着遗传信息的交换这就是所谓的大分子遗传转移(HGT),它是许多组织进化的关键,例如,它也是细菌产生耐药性的重要刺激机制目前,人们认为细胞、游离DNA或病毒之间的直接接触是基因交换的主要反应来自布雷门诺MaxPlanck海洋微生物学研究所的研究人员Erdmann的一项研究表明,所谓的右旋细胞水疱对该地区遗传信息的传递以及对其小型居住者的生存也非常重要

病毒、GTA、EV:数量众多

Mostvirusesaretiny在每一滴海水中都能找到高达1000万的铁它们不能破坏自己的遗传物质(基因组),也不能破坏宿主DNA的一部分;ie他们感染的组织的DNA–并将其移植到其他细胞中

研究病毒的挑战海水样本将通过过滤器过滤,过滤器的大小仅为02&微;m(比人类头发的厚度小300倍)从细胞中分离病毒除病毒外,这些过滤过的样本还含有所谓的遗传转移剂(GTA)和提取细胞的提取物(EV)GTA是一种病毒样颗粒,它聚集在宿主DNA中,而EV是由从宿主细胞表面分离的膜包裹的所有囊泡这些EV可以包含各种各样的分子除了酶、营养物质和RNA外,它们还经常运输DNA片段

EV是一种蛋白质转运蛋白遗传物质

Erdmann和Herteam现在已经显示,除了之前的假设之外,在经过过滤的海水样本中存在许多未被病毒转运的宿主DNA证明这一点极其复杂“后序,ie读取宿主DNA,我们无法识别它是如何进入我们的样本的,”;位于不来梅的MaxPlanck研究所的MaxPlanckResearchGroupArchaeVirology负责人Edmann解释道“没有任何特征可以为特定的运输机制指定顺序”为了解决这个问题,有一个诀窍在第一步中,他们将每个DNA序列分配给一个其最初来源的宿主上述确定的主机的主要运输机制是可行的–ie通过病毒、GTAsorEV这使他们能够将潜在的转运机制指定为特定的DNA序列“结果令人惊讶:显然,DNA的高比例不是通过经典途径转运的,而是通过细胞外囊泡转运的。”;说阿德曼

Somuch more than waste&ndash ;在海洋内外

“细胞外采获物长期被视为细胞废物只有在过去的十五年里,科学家们才能展示他们对细胞的各种功能我们的研究清楚地强调了EV在细胞间遗传物质交换中的基本作用,“;解释DominikLü;cking,Erdmanns小组的博士研究是该研究的第一步,现已发表在《ISMECommunications》杂志上因此,作者建议更改术语:&bquo;传统上,当从0中提取和测序DNA时,佩戴者会携带携带病毒的最爱病毒组2&微;mfraction”说Lü;cking„然而,这种方式会释放出该部分中其他各种非病毒样颗粒,如电动汽车因此,我们建议所有这部分‘保护细胞外DNAorpeDNA&”

本文提出的研究为未来在海洋内外的所有生态系统中研究DNA奠定了基础“新的命名法将使我们能够更清楚地谈论术语环境所没有涵盖的机制和过程,”;阿德曼说未来的研究可以将这项研究作为评估细胞外采集对其他环境(如土壤、淡水系统或人类肠道)的影响的指导方针„考虑到人类生态系统中水平基因转移的重要性,我们必须确保世界上需要更多的企业,“;Erdmann总结道


来源:

Materials provided by
Max Planck Institute for Marine Microbiology.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Dominik Lücking, Coraline Mercier, Tomas Alarcón-Schumacher, Susanne Erdmann.
    Extracellular vesicles are the main contributor to the non-viral protected extracellular sequence space. ISME Communications, 2023; 3 (1) DOI: 10.1038/s43705-023-00317-6

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