Микроскопический паразит рыб способен жить без митохондриального генома

Группа ученых из США, Израиля и Франции обнаружило животное, в митохондриях которого полностью отсутствует ДНК. Им оказался микроскопический паразит лососевых рыб, носящий латинское название Henneguya salminicola.

Это животное принадлежит к группе Myxozoa, живет во внутренних органах рыб и водных беспозвоночных. Всего их насчитывается около 1200 видов. Первоначально биологи относили Myxozoa к одноклеточным простейшим. Но позднее обнаружилось, что на некоторых стадиях развития они состоят из нескольких клеток. Тогда ученые обратили внимание на так называемые «полярные нити», при помощи которых споры Myxozoa прикрепляются к организму хозяина. Эти органы оказались весьма похожи на стрекательные нити в клетках медуз и полипов, которые, например, вызывают ощущение ожога у купальщика, неосторожно прикоснувшегося к медузе. В 1970-х годах на основании этого сходства была сформулирована гипотеза о родстве Myxozoa с медузами. И лишь совсем недавно эта гипотеза была подтверждена генетическим исследованием, так что теперь их относят к типу стрекающих (Cnidaria), куда входят медузы, гидры и коралловые полипы.

От своих предков Myxozoa унаследовали митохондрии — клеточные органеллы, ответственные за синтез молекул АТФ. У митохондрий есть собственный геном, кодирующий, правда, не все белки, нужные для работы митохондрий. Некоторые гены все-таки переехали оттуда в клеточное ядро. Например, в митохондриальном геноме человека осталось 37 генов.

Однако Henneguya salminicola, живущая, подобно другим Myxozoa, в бескислородной среде — в мышцах рыб, перестала нуждаться в механизме клеточного дыхания, при котором за счет окисления углеводов выделяется энергия, которая запасается в молекулах АТФ. Поэтому функции митохондрий у этих существ были утрачены, а также утрачен и митохондриальный геном. Отсутствие молекулы ДНК в митохондриях ученые подтвердили как при изучении Henneguya salminicola под микроскопом, так и в ходе попытки выделить эту ДНК. При этом у другого представителя той же группы — Myxobolus squamalis, который тоже паразитирует на рыбах, — митохондриальную ДНК обнаружить удалось.

Ученые называют утрату митохондриального генома Henneguya salminicola характерным примером упрощения паразитического организма за счет утраты ненужных органов. Четырьмя годами ранее исследовательская группа из Чехии и Канады впервые обнаружила эукариотический организм вообще без митохондрий, это тоже был паразит — одноклеточное существо Monocercomonoides, живущее в кишечнике шиншилл.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences