Теперь, в неожиданном повороте, Мугус и его коллеги обнаружили, что многие животные взяли страницу из учебника по изучению бактерий. Они крадут эти токсины, чтобы бороться с нежелательными микробами, растущими в них или на них.
Исследователи описывают свои выводы в отчете, который будет опубликован 24 ноября в журнале Nature.Токсины животных были случайно обнаружены, когда группа Мугуза работала с биологом-эволюционистом Хармитом Маликом из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона в Сиэтле, чтобы найти больше токсинов, конкурирующих с бактериями.«Когда мы начали копаться в базах данных геномов, мы были удивлены, обнаружив, что гены токсинов, которые, как мы думали, присутствовали только у бактерий, были также у нескольких животных», — объяснил соавтор Мэтт Догерти, научный сотрудник лаборатории Малика. «Мы сразу начали задаваться вопросом, почему они там оказались».
Их анализ показал, что эти гены перешли от бактерий к животным. Эти гены были навсегда включены в геномы этих животных посредством процесса, известного как горизонтальный перенос генов. Хотя такие случаи передачи являются обычным явлением между микробами, сообщается, что очень мало генов переходит от бактерий к более сложным организмам.Организмы, переносящие бактериальные токсины, были невероятно разнообразными и включали несколько видов клещей и клещей.
Группа ученых сразу же осознала потенциальное медицинское значение токсина в одном организме, в частности, в оленьем клеще, печально известном своей способностью передавать болезнь Лайма.«Мы были взволнованы, увидев это у оленьего клеща, учитывая растущую распространенность болезни Лайма в Северной Америке.
Болезнь Лайма вызывается бактериями, поэтому мы предположили, что перенесенный антибактериальный токсин может повлиять на то, как клещ взаимодействует с возбудителем болезни Лайма. ", — сказал соавтор Seemay Chou, научный сотрудник группы Mougous.Клещи переносят патогены в кишечнике и передают их через слюну, когда питаются животными. Токсина было много на обоих участках клеща.
Исследователи заметили, что, когда они использовали генетические стратегии для снижения выработки токсина у клещей, уровни патогена болезни Лайма значительно выросли.«Сейчас мы отслеживаем эти результаты и изучаем, как эти токсины влияют на передачу болезни Лайма», — сказал Чжоу.Как токсины действуют у других организмов, кроме клещей, еще предстоит изучить. Теперь исследователи изучают возможность того, что другие бактериальные токсины были перепрофилированы животными для антибактериальной защиты.
«Учитывая скорость, с которой мы открываем новые токсины, меня совсем не удивит, если мы найдем больше, которые были перенесены горизонтально», — отметил Мугус.Статья в Nature озаглавлена: «Перенесенные гены межбактериального антагонизма усиливают врожденную иммунную функцию эукариот».