گروه لاوزی

آبهای گرم تاباننده از یک دریچه گرمابی در میدان دریچه فون دم، دریای کارائیب، میانه کایمن ری. تعداد زیادی میگو در تصویر دیده می‌شود.

ژنوم میکروب‌های روی زمین می‌تواند بسیار متغیر باشد، از دست دادن و دستیابی به ژن‌ها تا حد زیادی بر تکامل جمعیت میکروبی تأثیر می‌گذارد. انتقال ژن افقی یا انتقال ژن جانبی در هنگام به دست آوردن ژن میکروارگانیسم‌ها یک فرایند مهم است.

انتقال ژن افقی وقتی اتفاق می‌افتد که ماده ژنتیکی از یک ارگانیسم به بدن دیگر و بدون تولید مثل منتقل می‌شود (به عنوان مثال بدون اینکه والدینی ژن را به فرزندان منتقل کند). سه روش شناخته شده برای انجام این فرآیند وجود دارد: ترنسفورمیشن، ترنسداکشن و کانجوگیشن یا پیوستگی. ترنسفورمیشن زمانی اتفاق می‌افتد که قطعات کوتاه DNA توسط باکتری‌هایی که به طور طبیعی قادر به ترکیب آنها در ژنوم خود هستند، گرفته می‌شود. ترنسداکشن، انتقال DNA از یک میکروب به دیگری توسط باکتریوفاژها (ویروس‌هایی است که به باکتری‌ها حمله می‌کنند). کانجوگیشن زمانی است که DNA از طریق تماس سلول به سلول از طریق یک ساختار مویی که به پیلوس معروف است منتقل می‌شود.
این تیم تحقیقاتی مجموعاً بیست و دو ژنوم مونتاژ شده با متاژنوم را بررسی کردند. سیزده MAG(metagenome-assembled genomes) از محل محوری در شمال شرقی اقیانوس آرام کشف شد، و نُه MAG از میانه کیمن ری در دریای کارائیب. در حالی که نمونه‌ها از مناطق مختلف جمع آوری شده بود، همه میکروارگانیسم‌های مورد بررسی، دریچه Epsilonbacteraeota از جنس Sulfurovum بودند.
نتایج نشان می‌دهد که چگونه فشارهای انتخابی از محیط، ساختار ژنومها را در هر جمعیت شکل داده اند. ژنهای درگیر در عملکرد اصلی سلولی (که به آنها "ژنهای خانه دار" گفته می‌شود) در هر دو محل یکسان بودند. با این حال، ژنهایی که برای عملکردهای خاص برای محیط لازم هستند متفاوت بودند. این شامل ژن‌های درگیر در تنظیم فسفات میشد، که بیشتر در ژنوم از محیط کم فسفات میانه کیمن یافت می‌شود. به طور کلی، نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که فشارهای انتخابی عامل مهمی‌برای افزایش و از بین رفتن ژنهای میکروبهای موجود در دریچه‌های گرمابی است، جایی که محدودیت مواد مغذی عامل مهمی‌در تکامل میکروب‌ها است.

مطالعه "Selection Is a Significant Driver of Gene Gain and Loss in the Pangenome of the Bacterial Genus Sulfurovum in Geographically Distinct Deep-Sea Hydrothermal Vents"، در ژورنال mSystems منتشر شد. این کار توسط علم و فناوری اختر شناسی برای کاوش سیارات (ASTEP) جزئی از برنامه نجوم ناسا و از طریق برنامه اگزوبیولوژی انجام شد. پشتیبانی اضافی از برنامه فوق دکتری طالع بینی ناسا حاصل شد.

این علم تازه کشف شده همچنین بخش مهمی‌از تلاش ناسا برای درک جهان، پیشبرد اکتشاف انسان و الهام بخشیدن به نسل بعدی است. از آنجا که برنامه Artemis ناسا با کاوشهای انسانی در ماه پیش می‌رود، جستجو برای زندگی در جهان‌های دیگر همچنان اولویت اصلی آژانس است.

منبع: سایت ناسا