Больные мушки производят на свет потомство с большим генетическим разнообразием

Когда муха страдает от инфекций и паразитов во время вынашивания, у потомства затем наблюдается широкое генетическое разнообразие

Когда муха страдает от инфекций и паразитов во время вынашивания, у потомства затем наблюдается широкое генетическое разнообразие
(фото Dahlia Nielsen, NC State University).

В ходе своего нового исследования энтомологи обнаружили, что когда плодовая мушка страдает от инфекций и паразитов во время вынашивания, то у этого потомства затем наблюдается широкое генетическое разнообразие. В своей статье, опубликованной в журнале Science, исследователи пишут, что инфекции могут заставить организм диверсифицировать ДНК будущих поколений.

Данное открытие вновь подтверждает давно известный биологический принцип, согласно которому организмы, столкнувшиеся с суровыми условиями (высокая температура среды, недостаток пищи и так далее), рождают на свет потомство с высоким генетическим разнообразием с целью подарить ему больше шансов на выживание в будущем.

Бактериальные или паразитарные инфекции также могут вызывать подобный эффект. Однако только сейчас биологи предоставили первые экспериментальные доказательства в пользу этой теории.

Команда во главе с Надей Сингх (Nadia Singh) из Университета Северной Каролины проводила эксперимент на плодовых мушках дрозофилах. Специально пойманных насекомых намеренно заразили различными штаммами бактерий и затем выжившим после инфекций позволили спариться с особями противоположного пола.

В результате, обнаружили учёные, потомство больных мушек испытало на себе эффект так называемой генетической рекомбинации, при котором гены перемешиваются между хромосомами. Эта перетасовка происходит в момент первичного формирования яйцеклеток, а не в момент производства спермы у самцов, уточняют исследователи.

Точная причина, по которой потомство инфицированных мушек демонстрирует большее генетическое разнообразие, нежели потомство здоровых насекомых, пока неизвестна. Самое удивительное, что эффект проявляется и на мушках, которые появились на свет из яиц, отложенных ещё до заражения родителей. Поэтому довольно сложно утверждать, что именно инфекция инициирует генетическую рекомбинацию.

Один из самых удивительных аспектов исследования, по мнению Сингх, был выявлен в тот момент, когда учёные заразили мушек паразитами вида Leptopilina clavipes. Эти паразиты откладывают свои яйца внутрь полости тела личинки плодовой мушки. Затем, если иммунная система хозяйского организма проигрывает, то паразит буквально прогрызает себе путь наружу.

Даже тогда, когда исследователи заразили мушек на личиночной стадии (то есть пока у самок ещё не сформировались яйцеклетки), насекомые также производили на свет потомство с большим генетическим разнообразием.

"Мы действительно не имеет ни малейшего понятия о том, как перенесённая инфекция на ранней стадии жизни у мушки ведёт к генетической рекомбинации у потомства. В ближайшее время мы планируем провести массу экспериментов и надеемся докопаться до правды", — говорит Сингх.

При этом, добавляют учёные, нет никаких оснований полагать, что данный эффект уникален для плодовых мушек. Возможно, он проявляется и у более сложных организмов.