Tutkimus: Torakoiden perimästä löytyi runsaasti bakteerien DNA:ta

Uusi tutkimus haastaa käsitystä siitä, että bakteereilta peräisin olevan DNA:n siirtyminen olisi monisoluisissa eläimissä harvinaista. Useiden torakkalajien genomien tarkastelu osoittaa, että niiden perimässä on tuhansia bakteerien genomeista peräisin olevia jaksoja, jotka ovat säilyneet mukana miljoonien vuosien ajan.

Geenit eivät aina seuraa sukupuuta

Ilmiötä kutsutaan horisontaaliseksi geeninsiirroksi. Siinä geeni tai muu DNA-jakso siirtyy lajilta toiselle muuten kuin tavallisen periytymisen kautta vanhemmalta jälkeläiselle. Tämä täydentää perinteistä kuvaa elämän sukupuusta: lajien välisten haarojen lisäksi kaukaistenkin eliöryhmien välillä voi kulkea pieniä geneettisiä yhteyksiä.

Mikrobeilla tällainen siirtyminen on helpompi ymmärtää. Bakteerit ja arkeonit elävät usein tiiviissä yhteisöissä, joissa kuolleiden ja vaurioituneiden solujen DNA:ta on ympäristössä runsaasti. Niiltä puuttuu myös tumakalvo, joka erottaisi DNA:n muusta solusta, mikä voi helpottaa ympäristöstä tulevan geneettisen aineksen päätymistä perimään.

Monisoluisilla eläimillä vastaavaa on pidetty harvinaisempana. Eläinten genomeista on kyllä löydetty runsaasti viruksista peräisin olevia jäänteitä, mutta bakteeriperäisiä jaksoja on aiemmin havaittu vähemmän.

Aiemmat työkalut saattoivat peittää jälkiä

Yksi syy vähäisiin havaintoihin voi liittyä siihen, miten eläinten genomeja on koottu sekvensointidatasta. Genomien kokoamiseen käytetty ohjelmisto on usein käsitellyt bakteerilta näyttävää sekvenssiä mahdollisena saastumisena. Se on ollut ymmärrettävä oletus, koska näytteiden käsittelyssä bakteeriperäinen aineisto voi helposti sekoittua varsinaiseen kohdeaineistoon.

Uusi torakoihin keskittyvä tutkimus kuitenkin viittaa siihen, että osa tällaisesta DNA:sta ei ole pelkkää laboratoriosaastetta tai satunnaista ylimääräistä aineistoa, vaan pitkäaikainen osa eläinten perimää. Jos tulos vahvistuu laajemmin muissa eläinryhmissä, se tarkentaa käsitystä siitä, kuinka monimutkaisesti eläinten genomit voivat rakentua eri lähteistä peräisin olevista aineksista.

Torakat ovat tässä suhteessa kiinnostava tutkimuskohde, koska löydökset eivät kuvaa yksittäistä tuoretta siirtymää vaan bakteeriperäisiä jaksoja, jotka ovat pysyneet perimässä hyvin pitkään. Se tekee ilmiöstä evoluution kannalta merkittävämmän kuin pelkkä hetkellinen geneettinen poikkeama.