Надвидовые генетические системы

Н. А. Проворов¹, И. А. Тихонович^1,2

¹Государственное научное учреждение
Всероссийский НИИ сельскохозяйственной микробиологии
196608 С.-Петербург, Пушкин-8, ш. Подбельского, 3
² Санкт-Петербургский государственный университет
199034 С.-Петербург, Университетская наб., 7/9
e-mail: provorov@newmail.ru
Поступила в редакцию 23.05.2013 г.

При объединении генетических систем разнородных организмов возникает три типа надвидовых систем наследственности: метагеном (совокупность наследственных факторов микробного сообщества, занимающего определенную нишу), симбиогеном (функционально интегрированная система генов, которые принадлежат тесно взаимодействующим партнерам симбиоза) и хологеном (система наследственности симбиогенно возникшего организма). Целостность метагенома связана с координированной регуляцией и горизонтальным переносом генов разнородных организмов, а в случае почвенных микробиоценозов - также и с поддержанием стабильного пула внеклеточной ДНК. Становление симбиогенома определяется сигнальными взаимодействиями партнеров, которые контролируют формирование объединенных метаболических путей, а также обслуживающих эти пути клеточных и тканевых структур. Трансформация симбиогенома в хологеном основана на эндосимбиотическом переносе генов от микросимбионтов к хозяину. У бактерий эта трансформация сопряжена со становлением многокомпонентных и редуцированных геномов, характерных для экологически и генетически облигатных симбионтов, а также рудиментарных геномов, свойственных клеточным органеллам. При этом строгость передачи симбионтов в поколениях хозяина эволюционировала от псевдо-вертикальной (через внешнюю среду) к трансэмбриональной (через зародыши и окружающие их ткани) и трансовариальной передаче (через половые клетки), на основе которой сформировалась система цитоплазматического наследования органелл. Предложена гипотеза о возникновении эндофитного симбиогенома растений на основе почвенного метагенома, контролируемого хозяином путем его активного вмешательства в quorum sensing авторегуляцию микробного сообщества.

Полный текст статьи доступен на сайте Elibrary.ru (необходимо зарегистрироваться).