BioScience Blog – Научный Биологический блог

Симбиоз широко распространен в природе и присущ многих группам растений и животных. Самым тесным вариантом симбиотического взаимодействия организмов является эндоцитобиоз, при котором симбионт живет непосредственно в клетках хозяина. Примером такого типа взаимодействия является симбиоз тли Acyrthosiphonpisumи бактерии Buchneraaphidicolastr. APS, продуцирующей для организма-хозяина ряд аминокислот и кофакторов.

В ходе исследования с помощью методов сравнительной геномики были выявлены гены Buchneraaphidicolastr. APS, отвечающие за метаболические пути синтеза десяти незаменимых аминокислот. При этом было обнаружено отсутствие некоторых генов, кодирующих белки нескольких реакций путей синтеза валина, лейцина, изолейцина и аспартата, хотя данные химического анализа, заимствованные из литературных источников, показывают наличие конечного химического продукта данных метаболических путей. Данное разногласие попытались устранить утверждением о том, что недостающие гены находятся в организме насекомого хозяина. Для этого белки родственной бактерии Е. coli, катализирующие недостающие в клетке Buchnera реакции, сравнивали при помощи программы BLAST с черновым вариантом генома тли Acyrthosiphonpisum. Для всех недостающих звеньев (ilvE, ilvA, aspC) были обнаружены кандидаты, функция которых была подтверждена сравнением с полной базой GenBank.

Ранее считалось, что все реакции синтеза аминокислот проходят в организме симбиотической бактерии, из наших наблюдений, однако следует, что одна часть пути синтеза проходит в организме насекомого-хозяина, а другая часть в организме симбиотической бактерии.