Гомологичная рекомбинация существенно влияет на геномы бактерий. Однако механизмы и экологические условия, поддерживающие частую рекомбинацию у бактерий, неясны. Исследователи из Австрии и Великобритании показали, как частая рекомбинация возникает в результате коллективного иммунитета. Коллективный иммунитет способствует хромосомному генному потоку, причем частота событий рекомбинации может быть больше частоты спонтанных мутаций в сто раз. При этом рекомбинация начинается, когда бактериальные культуры переходят в стационарную фазу, а каноническое поступление мутаций за счет роста популяции и репликации ДНК значительно снижается. Рекомбинация может быть возобновлена кратковременными импульсами питательных веществ.
pcr.newsКоллективный иммунитет ускоряет гомологичную рекомбинацию у бактерийГомологичная рекомбинация переносит аллели, возникшие в различных организмах, на новый генетический фон. Это может ускорить адаптацию в условиях клональной интерференции, уменьшить накопление вредных мутаций и повысить эволюционный отклик в изменяющихся условиях окружающей среды. У бактерий тоже часто происходит гомологичный обмен. Исследователи из Австрии и Великобритании попытались объяснить высокую частоту такого обмена у бактерий. Ни один механизм горизонтального переноса генов сам по себе не может объяснить высокие показатели частоты гомологичной рекомбинации по всему геному у бактерий. Авторы работы предположили, что дело может быть в защитных системах бактерий. Обычно считается, что они препятствуют горизонтальному переносу генов. Но недавно было показано, что некоторые защитные системы связаны с повышенной скоростью увеличения числа генов в эволюционных масштабах времени. Так, система CRISPR-Cas усиливает трансдукцию, защищая реципиента ДНК от вызываемого фагами лизиса. Чтобы б