Международная группа ученых закрыла важные пробелы в древе жизни. Исследователям удалось секвенировать 56 геномов «совершенно нормальных бактерий» и классифицировать их на этой основе. Ученые опубликовали свои результаты в журнале Nature. До сих пор исследования были сосредоточены в основном на бактериях, с которыми люди сознательно контактируют: патогенах.
Разнообразие бактерий огромно, но они любят оставаться скрытыми. К настоящему времени в лаборатории культивирован и описан едва ли один процент всех микроорганизмов. В секвенировании генома клинически и биотехнологически значимые микроорганизмы долгое время были бесспорными лидерами. В мире микробиологии все как в реальной жизни: там ждут не только балбесы и преступники, но и приятные соседи, трудолюбивые помощники, чудаки и, прежде всего, совершенно нормальные люди.
Ориентация на микробное разнообразие
Исследователи из Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (DSMZ) в Брауншвейге и Объединенного института генома (JGI) в Калифорнии под руководством доктора С. Именно благодаря Хансу-Петеру Кленк о последнем теперь известно больше. Они создали «Геномную энциклопедию бактерий и архей» (GEBA) и расшифровали геномы 56 совершенно нормальных бактерий. «Благодаря нашему секвенированию мы сделали решающий шаг ближе к истинному спектру микробного разнообразия», - говорит Кленк.
Куски-маркеры определяют классификацию генеалогического древа
До сих пор бактерии классифицировались в эволюционные генеалогические деревья только на основе небольших фрагментов молекулярных маркеров - рибосомной 16S РНК. Если необходимо классифицировать новую бактерию, молекула-маркер секвенируется, и ее согласованность сравнивается с существующими данными. В зависимости от их положения в генеалогическом древе 16S исследователи затем классифицируют бактерии как очень близкие или слабо связанные..
Немецко-американская исследовательская группа определила, что, хотя этот метод и не совершенен, тем не менее он хорошо подходит для приблизительной классификации новых открытий. Тем не менее, по словам Кленка: «Данные полного генома всегда более значимы».
1700 новых семейств генов обнаружено
По словам исследователей, секвенирование полных геномов не только удовлетворяет интерес к эволюционной истории. С каждым полным секвенированием исследователи находят новые гены. Например, в 56 геномах их больше 1. Обнаружено 700 новых семейств генов с ранее неизвестными функциями. В основном это связано с тем, что ученые использовали широкий филогенетический подход. В своем исследовании они показывают, что чисто случайный отбор не позволил бы выявить это удивительное разнообразие.
С точки зрения исследователей, новые семейства генов представляют собой богатое сокровище, которое теперь могут шаг за шагом откапывать ученые всего мира. Потому что данные проекта GEBA хранятся на портале "GenBank" и доступны бесплатно.