Новый метод биоинформатики раскрывает тайны разложения древесины и листьев
Учёные из Университета Гёте во Франкфурте разработали биоинформатический метод fDOG (Feature architecture-aware directed ortholog search), позволяющий идентифицировать организмы, способные разлагать целлюлозу в мёртвой древесине и листьях. Исследование опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution.
Метод анализирует генетический материал организмов в поиске генов, эволюционировавших от общего предка (ортологов), и изучает архитектуру белков, что раскрывает функции ферментов. Учёные проверили более 200 кандидатов ферментов, разлагающих клеточные стенки растений (PCD), у 18 000 видов из всех трёх доменов жизни.
Исследование выявило неожиданные эволюционные переходы у грибов: от разложения мёртвых растений к паразитизму на живых животных, что отразилось в характерной потере ферментов. Среди членистоногих обнаружен широкий спектр PCD-ферментов, вероятно, полученных через горизонтальный перенос генов от бактерий и грибов, что указывает на их способность самостоятельно разлагать растительный материал.
Результаты предоставляют детальную карту распределения ферментов, разлагающих целлюлозу, что важно для понимания глобального углеродного цикла, поскольку почвы являются крупнейшим наземным резервуаром углерода.
Профессор Инго Эберсбергер отмечает: «Наш метод позволяет по-новому взглянуть на распределение метаболических способностей по древу жизни и обнаруживать как недавние эволюционные изменения, так и крупные паттерны».
0 комментариев