Биологи нашли «Борг»: загадочную ДНК в болотной грязи

Представьте: вы копаетесь в болотной грязи, ищете вирусы, а находите нечто, что переворачивает наши представления о генетике. Именно это произошло с командой ученых под руководством Джиллиан Бэнфилд. Они наткнулись на структуру, которую в шутку назвали «Борг» — в честь тех самых киборгов из «Звездного пути», что подключают других к коллективному разуму. И знаете, название попало в точку.

Честно говоря, когда я читал эту историю, у меня в голове не укладывалось: как можно найти кусок ДНК длиной в миллион пар оснований, который просто болтается в клетке, не являясь ни частью её генома, ни вирусом, ни плазмидой? Это же примерно как найти в библиотеке книгу, которая написана на том же языке, что и все остальные, но стоит особняком на полу, и при этом в ней содержатся секретные главы из всех остальных книг сразу. Именно это и произошло в образцах грязи из американских болот.

Большинство микробов живут с одной-двумя хромосомами — это их святая святых, где записаны все главные инструкции. Иногда у них есть маленькие «флешки» — плазмиды, с дополнительной информацией. Но «Борги»? Это монстры. Они линейные, а хромосомы их хозяев, архей Methanoperedens, — кольцевые. И они просто гигантские, достигая трети от размера хозяйского генома. Зачем микробу такой чемодан без ручки внутри собственной клетки?

И тут начинается самое интересное. Внутри этих «Боргов» обнаружились гены, которые обычно микроб ни за что не вынес бы за пределы основной хромосомы. Гены, отвечающие за переработку метана! За строительство клеточной стенки! Даже за синтез рибосом — тех самых фабрик, которые собирают белки. Понимаете, это как если бы завод вынес главный пульт управления за ворота, но производство при этом не остановилось.

Конечно, научное сообщество тут же разделилось. Сама Бэнфилд с коллегами предполагает, что это может быть древний симбионт — остаток какого-то организма, который когда-то слился с археей, подарив ей свои гены. Примерно так когда-то бактерия стала митохондрией внутри наших клеток. Звучит красиво, правда? Но есть и скептики, которые осторожно напоминают: десять лет назад уже находили гигантские линейные плазмиды у бактерий. Может, это просто очень необычная их версия? Кроме того, саму архею Methanoperedens никто в пробирке вырастить не может — все выводы делаются по кусочкам ДНК из грязи. А вдруг при сборке этих фрагментов воедино компьютеры просто ошиблись и склеили то, что склеивать не стоило?

Как бы там ни было, лично меня эта история цепляет не только научной фантастикой в названии. Подумайте: эти археи поедают метан — мощнейший парниковый газ. И если «Борги» действительно помогают им в этом, усиливая их природные способности, то мы вдруг получаем ключ к управлению этим процессом. Представляете, если мы научимся использовать эти структуры для очистки атмосферы? Вот вам и грязь из болота, которая может изменить будущее.

Пока же ученым предстоит долгий путь генетических анализов и попыток вырастить неуловимую архею в лаборатории. А мы с вами можем просто понаблюдать, как разворачивается одна из самых увлекательных детективных историй в современной микробиологии.