Жижиг геномтой хэдий ч зэгсний цохны симбионтууд ( Donacia spec. ) нь генийн идэвхжилээ эзэн биеийнхээ хөгжлийн үе шат, хүрээлэн буй орчны нөхцөлд дасан зохицох гайхалтай чадварыг харуулдаг. Шавьжтай нягт симбиозоор амьдардаг эдгээр бактери нь зэгсний цохыг хоол тэжээл, хоол боловсруулах болон бусад чухал үйл явцад дэмждэг. Энэхүү нягт харилцааны улмаас симбионтууд хувьслын явцад эзэн биеэс хүлээн авсан олон генээ алдаж, одоо зөвхөн эрс багассан геномтой болсон. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь цохны авгалдай болон насанд хүрсэн цохны өөр өөр хэрэгцээг хангадаг тул үйл ажиллагааны хувьд чухал хэвээр байна.
Авгалдай нь амин хүчлийн агууламж багатай үндэсний шүүсээр хооллодог бол насанд хүрсэн цох нь навч, цэцгийн шингэц муутай ургамлын эсийн ханыг иддэг. Симбионтууд нь амин хүчлийг нийлэгжүүлэн авгалдайг, харин насанд хүрсэн цох нь ургамлын эсийн ханыг задалдаг ферментийг үйлдвэрлэн дэмжинэ, гэхдээ бүх симбионт нь хоёр үе шатыг адилхан дэмждэггүй.
Шавжны симбиозын тэнхимийн Мартин Калтенпотоор ахлуулсан судалгааны баг эдгээр симбионтуудыг илүү нарийвчлан судалж, зарим нь эсийн ханыг задлах фермент үйлдвэрлэх чадвараа алдсан болохыг олж мэдсэн бөгөөд энэ нь юуны түрүүнд насанд хүрсэн цог хорхойд ашигтай байдаг. Судлаачид РНХ-ийн дараалал, ферментийн шинжилгээ, флюресценцийг in situ эрлийзжүүлэх гэх мэт дүрслэх аргуудыг ашиглан дөрвөн төрлийн зэгс цохын симбионтуудын генийн илэрхийлэл, хоол боловсруулах үйл ажиллагаа, эсийн хэлбэрт дүн шинжилгээ хийсэн.
Үр дүнгээс харахад симбионтууд нь авгалдайн үе шатанд амин хүчлийг үйлдвэрлэх генийн илэрхийлэлийг сайжруулж, насанд хүрэгчдийн үе шатанд эсийн ханыг задлах ферментийн үйлдвэрлэлийг зохицуулдаг. Цаашилбал, симбионтуудын эсийн хэлбэр нь хөгжлийн үе шатаас хамааран өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь тэдний бодисын солилцооны үйл ажиллагаатай холбоотой байх магадлалтай.
Судалгаагаар мөн зэгс цохтой тулгардаг температурын хэлбэлзэлд симбионтууд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлдэгийг судалсан. Авгалдайг нэг сарын турш 12°С-аас 8°С-ийн хооронд, 22°С-аас 14°С-ийн хооронд температурын мөчлөгт оруулсан. Жижиг геномтой хэдий ч температураас хамааралтай генийн тодорхой зохицуулалт, тухайлбал, чөлөөт амьд бактерийн халуунд хариу үйлдэл үзүүлдэг хүйтэн стрессийн механизмыг идэвхжүүлснээр ажиглагдсан. Энэхүү уян хатан байдал нь симбионтууд геном нь багассан ч чухал үйл явцыг удирдаж чаддаг болохыг харуулж байна. Үр дүн нь үлдсэн цөөн хэдэн генийн шилжүүлэгчийн үйл ажиллагаа эсвэл өөрчлөгдсөн эсийн хэлбэрийн ач холбогдол зэрэг шинэ асуултуудыг бий болгодог. Цаашдын судалгаа нь эзэн ба симбионт хоорондын бодисын солилцооны зохицуулалтыг гүнзгийрүүлж, симбиозын үндсэн ойлголтыг дэмжих зорилготой юм.
Жинхэнэ хэвлэл
Carvalho, ASP, Wingert, ST, Kirsch, R., Vogel, H., Kölsch, G., Kaltenpoth, M. (2025). Элэгдэлд орсон геномтой симбионтууд нь генийн илэрхийлэлийг хостын амьдралын үе шат, хүрээлэн буй орчинд тохируулан тохируулдаг. EMBO тайлан, doi 10.1038/s44319-025-00525-2
https://doi.org/10.1038/s44319-025-00525-2
бас унш
Мөөгөнцөр, ургамлын симбиоз: Шинэ мэдлэг нь хиймэл бордоог багасгахад хүргэж болзошгүй юм | Пугналом
Эндофит мөөгөнцөр нь өвсөн тэжээлт шавжнаас "өөрийн" улиасаа хамгаалдаг | Пугналом
