Ученые обнаружили внутри жука-листоеда бактерию с самым коротким геномом в мире (если не считать внутриклеточных симбионтов). Она помогает своему хозяину переваривать пектин, входящий в состав клеточных стенок растений.
О своем открытии американские специалисты из Университета Эмори рассказали на страницах журнала Cell.
Бактерия была обнаружена в специальном парном органе, который связан с передней кишкой жука-листоеда Cassida rubiginosa. Выяснилось, что длина генома этого микроорганизма составляет всего 270 тысяч нуклеотидных пар (н.п.), тогда как у нормальных бактерий она равна нескольким миллионам н.п.
Более коротким геномом обладают только бактерии, обитающие внутри других клеток – например, длина генома митохондрий, которые являются внутриклеточными симбионтами эукариот, составляет около 100 тысяч н.п. Однако вновь открытая бактерия (она получила название Candidatus Stammera capleta) находится за пределами клеток хозяина.
Жук Cassida rubiginosa питается листьями розового осота – опасного сорняка, который был завезен в Австралию и Новую Зеландию, где бурно размножился. Ученые надеются, что жук поможет справиться с нашествием этого растения – отсюда и интерес к особенностям его пищеварения.
Как оказалось, бактерия помогает жуку расщеплять пектин – трудноусвояемый полисахарид, входящий наряду с волокнами целлюлозы в состав стенок растительных клеток. Жуки, лишенные этих бактерий посредством антибиотиков, отличаются повышенной смертностью.
Открытие было сделано случайно, когда один из авторов статьи листал книгу немецкого энтомолога Пауля Бухнера, посвященную симбионтам насекомых и изданную в 1953 году. Там была ссылка на статью Ханса-Юргена Стаммера, студента Бухнера, вышедшую в 1936 году в одном из провинциальных журналов.
В этой статье Стаммер сообщил о мешковидных органах Cassida rubiginosa, наполненных микроорганизмами – ничего подобного он не видел при вскрытии других видов жуков-листоедов. Однако тогда у ученых не было ни мощных микроскопов, ни инструментов для ДНК-анализа, так что тема не получила дальнейшего развития.
«Наиболее удивительно, что мы сделали открытие, когда я прочел старую книжку. Это доказывает, как важны библиотеки со старыми изданиями и журналами по естествознанию. Мы в самом деле стоим на плечах гигантов, продолжая работу, начатую до нас», -- пояснил Хассан Салем, соавтор статьи.
