Kako sva si različna!

Posamezniki znotraj iste vrste so si običajno genetsko izjemno podobni. To velja predvsem za kompleksne organizme, denimo ljudi. Pri bakterijah pa tudi znotraj vrste pogosto opazimo veliko variabilnost v genomih. Raziskovalna skupina iz Oxfordske univerze je v nedavni študiji ugotovila, da na variabilnost bakterijskih genomov znotraj vrste vpliva predvsem njihov življenjski slog. Izsledke so objavili v reviji PNAS. 

Bakterijski genómi se znotraj vrste pogosto zelo razlikujejo. Običajno so le nekateri geni, ki so nujno potrebni za bakterijsko delovanje, prisotni v vseh pripadnikih vrste. Število variabilnih genov, ki se pojavljajo le pri nekaterih posameznikih, je lahko med bakterijskimi vrstami precej različno. Pri vrsti Chlamydia trachomatis se na primer le 16 odstotkov genov pojavlja samo pri nekaterih pripadnikih, medtem ko je pri patogeni bakteriji Salmonella enterica takih genov kar 84 odstotkov. 

Znanstvenice so zbrale genomske sekvence 126 vrst, za katere je bilo sekvenciranih vsaj 10 različnih primerkov. Najprej so za vsako vrsto določile genomsko fluidnost. To so definirale kot razmerje med geni, ki so se pojavili le v enem primerku vrste, in vsemi zaznanimi geni pri tej vrsti. Večja genomska fluidnost tako pomeni večjo gensko variabilnost znotraj vrste. 

Raziskovalke je zanimalo, kaj vpliva na variabilnost genov znotraj vrste. Izbrane bakterijske vrste so na podlagi že objavljene literature razdelile v kategorije glede na njihov življenjski slog. Najprej so primerjale genomsko fluidnost med bakterijami, odvisnimi od gostitelja, ter bakterijami, ki živijo na prostem. Ugotovile so, da imajo bakterijske vrste, ki živijo na prostem, v povprečju večji delež variabilnih genov. Raziskovalci so nadalje bakterijske vrste, ki živijo znotraj gostitelja, razdelili v štiri dodatne kategorije. Te so oblikovali na podlagi odvisnosti od gostitelja, prisotnosti bakterijske vrste znotraj ali zunaj celic gostitelja, sposobnosti aktivnega gibanja ter patogenosti. Ugotovili so, da je genomska fluidnost povezana z bolj variabilnim življenjskim slogom – sposobnost aktivnega gibanja in neodvisnost od gostitelja na primer sovpadata z večjo genomsko fluidnostjo. 

Kot vsaka raziskovalka dobro ve, korelacija ne pomeni nujno vzročne odvisnosti. Znanstvena skupina je tako v nadaljevanju na podlagi sorodnosti določila, kateri dejavniki kavzalno vplivajo na variabilnost genomov znotraj vrste, pri čemer je upoštevala relativno vzročnost izbranih dejavnikov. Pokazali so robustno vzročno posledično povezavo med življenjskim slogom in genomsko fluidnostjo. Predlagajo, da lahko variabilnost okolja, v katerem bakterijska vrsta živi, pripomore k raznolikosti genov znotraj vrste. Raznoliko okolje lahko namreč ustvari različne selekcijske pritiske in vodi v divergenten razvoj genomov znotraj iste vrste. 

ZbritOFF je pripravil Luka.