Половое размножение гарантирует генетическое разнообразие: несвязанные отец и мать любой вносит половину их ДНК, скремблирующейся совместно для предоставления руководств для создания нового человека. Это побуждение генетического горшка разрешает потомкам быть неповторимыми при предотвращении любых вредных мутаций в генах родителей от накопления. Но новое изучение находит, что смертельная разновидность грибов отыскала метод произвести разнообразных потомков от аналогичных родителей, вероятно разрешив этому патогену стать стойким препаратом.“Открытие поворачивает отечественное представление функции пола 180 градусами”, говорит микробовый генетик Джозеф Хейтмен из Университета Дюка в Дареме, Северная Каролина. “Эти грибы применяют половое размножение не только уже, чтобы перепутать существующее генетическое разнообразие, но и практически произвести его с нуля”.
Разглядываемый гриб, Cryptococcus neoformans, передаёт людей ослабленными иммунными совокупностями и есть общеизвестно тяжёлым разглядывать, вызывая примерно 600 000 смертельных случаев во всем мире ежегодно, включая примерно одну треть связанных со СПИДом смертельных случаев. Свойство гриба стать стойким препаратом продолжительно была проблемой из-за отсутствия разновидности среди отдельных клеток. C. neoformans существует в двух хороших “типах скрещивания”, подобный полам у животных. Но большинство отысканных в природе клеток имеет лишь один сцепляющийся тип.
В прошлом изучении Хейтмен и сотрудники продемонстрировали, что «однополое» скрещивание в одном типе вправду происходит и что у родителей в этом типе воспроизводства в большинстве случаев имеется совершенно верно та же организация генетического материала. Потому, что гриб может также воспроизвести бесполо методом производства продукта, распадающегося на нового человека, “главный вопрос поднял, был, по какой причине занимаются любовью, если не было никакого существующего ранее генетического разнообразия для спутывания в потомках?” Хейтмен говорит.Изучение из вторых лабораторий дало кое-какие представления. Половое размножение может привести к условию, названному анеуплоидией, в которой у потомков имеется дополнительные копии определенных хромосом.
Анеуплоидию традиционно вычисляли вредной. В людях расстройства как синдром Дауна и кое-какие случаи рака следуют из дополнительных копий хромосом.
Но Джудит Берман, генетик дрожжей в Миннесотском университете, Города-побратимы, продемонстрировала, что в второй разновидности, Candida albicans, кое-какие клетки с дополнительными хромосомами являются более стойкими к наркотикам.Не обращая внимания на то, что анеуплоидия не вводит новые генетические последовательности, она вправду делает вероятным второй вид генетического разнообразия — в котором дополнительные гены создают дополнительные протеины, приводящие к организму, отличающемуся от его родителей. В новом изучении, изданном день назад в Биологии PLOS, Хейтмен и сотрудники собирались изучить, применяли ли генетически аналогичный, однополым образом воспроизводя C. neoformans клетки анеуплоидию для генерации потомков, отличавшихся от себя. Следователи, начатые, разрешая C. neoformans клетки воспроизводить бесполо либо однополым образом.
Как ожидалось потомки прошлого способа были аналогичны родителям.Но примерно 7% потомков, произведенных однополым воспроизводством, ответили по-второму, чем их родители к температурному и медикаментозному лечению; у них также были другие причуды, такие как увеличенное производство меланина пигмента, известного фактора ядовитости. Две трети этих нетрадиционных клеток содержали дополнительную хромосому. Клетки, несущие дополнительную копию либо хромосомы 9 либо 10, стали стойким препаратом, живя продолжительнее, чем их родители, когда отнесено противогрибковый препарат fluconazole.
Потомки с дополнительными копиями хромосомы 9 либо 13 были столь же ядовитыми как их родители, когда введено в мышей.В целом, дублирования хромосом стали причиной трансформациям, которые были вредны при некоторых условиях (присутствие препарата) либо нейтральны при вторых (выше либо более низкие температуры).
Не обращая внимания на то, что изучение не указывает на возможности срочного лечения, Хейтмен говорит, что довольно много исследователей изучают механизмы, разрешающие клеткам терпеть довольно много дополнительных протеинов, произведенных дополнительными генами, которые имели возможность бы показать слабость для назначения. Факт, что генетическое разнообразие, произведенное с нуля через необыкновенные типы полового размножения, может привести к сопротивлению противогрибкового препарата, предполагает, что этот процесс может случиться при вторых грибковых заразах, Хейтмен верит. Механизм может также лежать в базе зараз, вызванных некоторыми паразитами, включая Giardia, вызывающий заболевание кишечника и Leishmania, вызывающий раны кожи, ущерб органа и анемию, говорит он.
Берман соглашается, что возможность, что анеуплоидия может принести пользу, “не то, что говорят книжки, как, предполагается, происходит. В случае если это – механизм устойчивости к лекарству, мы должны принять это к сведенью”.
К примеру, Берман говорит, будущее лечение имело возможность бы объединить противогрибковые препараты с составами все еще, чтобы быть развитым, что может мешать формированию клеток анеуплоида.